JP2013104911A - Active vibration noise controller - Google Patents

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浩介 坂本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an active vibration noise controller, when replacing an adaptive filter in a frequency region, capable of acquiring a reference signal and an error signal without performing Fourier transformation.SOLUTION: The active vibration noise controller is so configured that a frequency changeover section 92 sets a predetermined frequency f, and an SAN (Single Adaptive Notch) extraction reference signal generation part 34 and an extraction error signal generation part 36 generate an extraction reference signal Srr of a component of the set predetermined frequency f and an extraction error signal er respectively. This configuration, unlike the conventional technique, can dispense with the Fourier transformation of the reference signal and the error signal so as to reduce an arithmetic load when generating a control signal Sc.

Description

この発明は、路面入力に基づく振動騒音を振動騒音打消音により打ち消す能動型振動騒音制御装置に関し、特に、車両等に搭載して好適な能動型振動騒音制御装置に関する。   The present invention relates to an active vibration noise control apparatus for canceling vibration noise based on road surface input by vibration noise cancellation, and more particularly to an active vibration noise control apparatus suitable for being mounted on a vehicle or the like.

車両の走行時に路面から受ける車輪の振動がサスペンションを介して車体に伝わり、車室内に振動騒音（ロードノイズ）が発生する。この振動騒音を、マイクロフォンが配置される評価点（受聴点）において前記振動騒音と逆位相の振動騒音打消音により打ち消す能動型振動騒音制御装置が提案されている（特許文献１）。   The vibration of the wheel received from the road surface when the vehicle travels is transmitted to the vehicle body via the suspension, and vibration noise (road noise) is generated in the vehicle interior. There has been proposed an active vibration noise control device that cancels this vibration noise by an vibration noise canceling sound having a phase opposite to that of the vibration noise at an evaluation point (listening point) where the microphone is disposed (Patent Document 1).

この種の能動型振動騒音制御装置では、振動騒音の参照信号を利用し、マイクロフォンから得られる誤差信号が最小となるように、振動騒音打消音を生成するための制御信号を出力する適応フィルタのフィルタ係数を逐次更新するように構成されている。   In this type of active vibration noise control device, an adaptive filter that outputs a control signal for generating vibration noise canceling sound is used so that an error signal obtained from a microphone is minimized by using a vibration noise reference signal. The filter coefficient is sequentially updated.

特表平８−５０２５９４号公報JP-T 8-502594

特許文献１には、その図１ｂにおいて、騒音信号の時間領域での参照信号｛ｘ（ｎ）｝をフーリエ変換して周波数領域の参照信号（Ｘｋ）を得、この周波数領域の参照信号（Ｘｋ）を、誤差経路（Ｃ）を模擬した誤差経路特性（Ｃ）で補正した補正参照信号（ＸｋＣ）に変換する一方、誤差信号｛ｅ（ｎ）｝をフーリエ変換して周波数領域の誤差信号（Ｅｋ）を得る。補正参照信号（ＸｋＣ）と誤差信号（Ｅｋ）を合成して重なりスペクトル推定値を算出し、算出した重なりスペクトル推定値の逆フーリエ変換値に基づき、時間領域の適応フィルタ（Ｗ）のフィルタ係数を更新して制御信号ｙ（ｎ）を生成すると記載されているように見受けられる。また、特許文献１の図１ａには、参照信号（Ｘｋ）ではなく、誤差信号（Ｅｋ）の補正誤差信号（ＣＨＥｋ）を利用しても同様に制御信号ｙ（ｎ）を生成できると記載されているように見受けられる。   In Patent Document 1, in FIG. 1b, the reference signal {x (n)} in the time domain of the noise signal is Fourier-transformed to obtain a frequency domain reference signal (Xk), and this frequency domain reference signal (Xk) ) Is converted into a corrected reference signal (XkC) corrected with an error path characteristic (C) simulating the error path (C), while the error signal {e (n)} is Fourier-transformed to generate an error signal ( Ek). The overlapped spectrum estimated value is calculated by combining the corrected reference signal (XkC) and the error signal (Ek), and the filter coefficient of the time domain adaptive filter (W) is calculated based on the inverse Fourier transform value of the calculated overlapped spectrum estimated value. It appears that it is described as being updated to generate the control signal y (n). Further, FIG. 1a of Patent Document 1 describes that the control signal y (n) can be similarly generated even if the correction error signal (CHEk) of the error signal (Ek) is used instead of the reference signal (Xk). It seems to be.

また、この特許文献１に係る技術では、その図３に示すように、車両に適用する際には、参照信号及び誤差信号を低域通過フィルタにより高域を遮断して入力するようにしている。   Further, in the technique according to Patent Document 1, as shown in FIG. 3, when applied to a vehicle, a reference signal and an error signal are input with a high-frequency band cut off by a low-pass filter. .

しかしながら、特許文献１に係る技術では、参照信号及び誤差信号をフーリエ変換しているので、そのフーリエ変換による演算負荷が極めて大きく、且つ、フーリエ変換されたロードノイズに係る超低周波から遮断周波数までの広帯域で多様な周波数領域成分を処理する必要があり、結局、制御信号を生成する際の演算負荷が極めて大きくなるという課題がある。   However, in the technique according to Patent Document 1, since the reference signal and the error signal are Fourier-transformed, the calculation load due to the Fourier transform is extremely large, and the ultralow frequency related to the Fourier-transformed road noise to the cutoff frequency. In other words, it is necessary to process various frequency domain components in a wide band, and there is a problem that the calculation load when generating the control signal becomes extremely large.

この発明は前記の課題を考慮してなされたものであり、所定周波数での振動騒音の低減量を向上させ（大きくさせ）、且つ制御信号を生成する際の演算負荷を少なくすることを可能とする能動型振動騒音制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of the above-described problems, and can improve (increase) the amount of vibration noise reduction at a predetermined frequency and reduce the calculation load when generating a control signal. It is an object of the present invention to provide an active vibration noise control apparatus.

この発明に係る能動型振動騒音制御装置は、路面入力に基づく振動騒音を検出し、検出した前記振動騒音を示す参照信号を出力する参照信号出力部と、前記参照信号が入力され、制御信号を出力する時間領域の適応フィルタと、前記制御信号に基づいて振動騒音打消音を発生する振動騒音打消部と、前記振動騒音と前記振動騒音打消音との差に基づく誤差信号を検出する誤差信号検出部と、前記参照信号から所定周波数成分を抽出した抽出参照信号を生成する抽出参照信号生成部と、前記誤差信号から前記所定周波数成分を抽出した抽出誤差信号を生成する抽出誤差信号生成部と、前記抽出参照信号と前記誤差信号に基づいて前記抽出誤差信号が最小となるように周波数領域の適応フィルタのフィルタ係数を逐次更新するフィルタ係数更新部と、前記周波数領域の前記適応フィルタのフィルタ係数を逆フーリエ変換することで、前記時間領域の前記適応フィルタのフィルタ係数に変換する逆フーリエ変換部と、前記抽出参照信号生成部及び前記抽出誤差信号生成部により所定周波数成分を抽出する前記所定周波数を切り替える周波数切替部と、を備えることを特徴とする。   An active vibration noise control device according to the present invention detects a vibration noise based on a road surface input, outputs a reference signal indicating the detected vibration noise, and receives the control signal as a reference signal. An error filter for detecting an error signal based on a difference between the vibration noise and the vibration noise canceling sound, an adaptive filter in a time domain to be output, a vibration noise canceling unit that generates vibration noise canceling sound based on the control signal An extraction reference signal generation unit that generates an extraction reference signal obtained by extracting a predetermined frequency component from the reference signal, an extraction error signal generation unit that generates an extraction error signal obtained by extracting the predetermined frequency component from the error signal, A filter coefficient update unit that sequentially updates filter coefficients of an adaptive filter in a frequency domain so that the extraction error signal is minimized based on the extraction reference signal and the error signal An inverse Fourier transform unit that converts the filter coefficient of the adaptive filter in the frequency domain into a filter coefficient of the adaptive filter in the time domain, an extraction reference signal generation unit, and an extraction error signal generation And a frequency switching unit that switches the predetermined frequency by which the predetermined frequency component is extracted by the unit.

この発明によれば、周波数切替部により所定周波数を設定し、設定した所定周波数成分の抽出参照信号と抽出誤差信号とを、抽出参照信号生成部と抽出誤差信号生成部とにより生成するようにしているので、参照信号と誤差信号とを従来技術のようにフーリエ変換する必要がなくなり、その分、制御信号を生成する際の演算負荷を低減することができ、且つ所定周波数及び所定周波数の制御周波数範囲でのみ、周波数領域の適応フィルタを更新するようにしたので、その分さらに、制御信号を生成する際の演算負荷を低減することができる。   According to the present invention, the predetermined frequency is set by the frequency switching unit, and the extraction reference signal and the extraction error signal of the set predetermined frequency component are generated by the extraction reference signal generation unit and the extraction error signal generation unit. Therefore, it is not necessary to Fourier transform the reference signal and the error signal as in the prior art, and accordingly, the calculation load when generating the control signal can be reduced, and the control frequency of the predetermined frequency and the predetermined frequency can be reduced. Since the adaptive filter in the frequency domain is updated only in the range, the calculation load when generating the control signal can be further reduced accordingly.

（２）上記の特徴（１）を有する発明において、前記周波数切替部は、制御周波数範囲内で周波数掃引して前記所定周波数を切り替えるようにすることで、抽出参照信号及び抽出誤差信号を制御周波数範囲で速やかに得ることができる。   (2) In the invention having the above feature (1), the frequency switching unit sweeps the frequency within a control frequency range to switch the predetermined frequency, so that the extraction reference signal and the extraction error signal are controlled at the control frequency. Can be obtained quickly in a range.

（３）上記の特徴（１）又は（２）を有する発明において、前記抽出参照信号生成部は、前記所定周波数の基準信号を出力する基準信号生成部と、前記基準信号が入力され、前記抽出参照信号を出力する第１適応ノッチフィルタと、前記抽出参照信号を前記参照信号から減算して第１減算信号を生成する第１減算部と、前記基準信号と前記第１減算信号とに基づいて、前記第１減算信号が最小となるように前記第１適応ノッチフィルタのフィルタ係数を逐次更新する第１フィルタ係数更新部と、を備えることで構成することができる。   (3) In the invention having the above feature (1) or (2), the extraction reference signal generation unit receives a reference signal generation unit that outputs a reference signal of the predetermined frequency, and the reference signal is input. Based on a first adaptive notch filter that outputs a reference signal, a first subtraction unit that generates a first subtraction signal by subtracting the extracted reference signal from the reference signal, and the reference signal and the first subtraction signal And a first filter coefficient updating unit that sequentially updates the filter coefficient of the first adaptive notch filter so that the first subtraction signal is minimized.

第１適応ノッチフィルタにより所定周波数の抽出参照信号を生成するので、フーリエ変換に比較して少ない演算負荷で抽出参照信号を生成することができる。   Since the extraction reference signal having a predetermined frequency is generated by the first adaptive notch filter, the extraction reference signal can be generated with a smaller calculation load than the Fourier transform.

（４）上記の特徴（１）又は（２）を有する発明において、前記抽出誤差信号生成部は、前記所定周波数の基準信号を出力する基準信号生成部と、前記基準信号が入力され、前記抽出誤差信号を出力する第２適応ノッチフィルタと、前記抽出誤差信号を前記誤差信号から減算して第２減算信号を生成する第２減算部と、前記基準信号と前記第２減算信号とに基づいて、前記第２減算信号が最小となるように前記第２適応ノッチフィルタのフィルタ係数を逐次更新する第２フィルタ係数更新部と、を備えることを特徴とする。   (4) In the invention having the above feature (1) or (2), the extraction error signal generation unit receives a reference signal generation unit that outputs a reference signal of the predetermined frequency, and the reference signal is input, and the extraction Based on a second adaptive notch filter that outputs an error signal, a second subtraction unit that subtracts the extracted error signal from the error signal to generate a second subtraction signal, and the reference signal and the second subtraction signal And a second filter coefficient updating unit that sequentially updates filter coefficients of the second adaptive notch filter so that the second subtraction signal is minimized.

この場合にも、第２適応ノッチフィルタにより所定周波数の抽出誤差信号を生成するので、同様に、フーリエ変換に比較して少ない演算負荷で抽出誤差信号を生成することができる。   Also in this case, since the extraction error signal having a predetermined frequency is generated by the second adaptive notch filter, similarly, the extraction error signal can be generated with a smaller calculation load than the Fourier transform.

この発明によれば、周波数切替部により所定周波数を設定し、設定した所定周波数成分の抽出参照信号と抽出誤差信号とを、抽出参照信号生成部と抽出誤差信号生成部とにより生成するようにしているので、参照信号と誤差信号とを従来技術のようにフーリエ変換する必要がなくなり、その分、制御信号を生成する際の演算負荷を低減することができる。且つ制御周波数範囲の所定周波数でのみ、周波数領域の適応フィルタを更新すればよいので、制御信号を生成する際の演算負荷をさらに低減することができる。   According to the present invention, the predetermined frequency is set by the frequency switching unit, and the extraction reference signal and the extraction error signal of the set predetermined frequency component are generated by the extraction reference signal generation unit and the extraction error signal generation unit. Therefore, it is not necessary to Fourier-transform the reference signal and the error signal as in the prior art, and accordingly, the calculation load when generating the control signal can be reduced. In addition, since it is only necessary to update the frequency domain adaptive filter only at a predetermined frequency in the control frequency range, it is possible to further reduce the computation load when generating the control signal.

この発明の一実施形態に係る、車両に搭載された能動型振動騒音制御装置の全体的な構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an overall configuration of an active vibration noise control device mounted on a vehicle according to an embodiment of the present invention. 図１に示す能動型振動騒音制御装置のうち、抽出参照信号生成部と抽出誤差信号生成部の詳細な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detailed structure of an extraction reference signal production | generation part and an extraction error signal production | generation part among the active vibration noise control apparatuses shown in FIG. 図１例の能動型振動騒音制御装置の動作説明に供されるフローチャートである。It is a flowchart with which operation | movement description of the active vibration noise control apparatus of the example of FIG. 1 is provided. この発明の他の実施形態に係る、車両に搭載された能動型振動騒音制御装置の全体的な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the active vibration noise control apparatus mounted in the vehicle based on other Embodiment of this invention.

以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は、この発明の一実施形態に係る、車両１２に搭載された能動型振動騒音制御装置１０の全体的な構成を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an active vibration noise control apparatus 10 mounted on a vehicle 12 according to an embodiment of the present invention.

図１において、車両１２は、能動型騒音制御装置｛ＡＮＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｎｏｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｐｐａｒａｔｕｓ）装置という。｝１４の他、サスペンションに設けられた加速度センサ１６と、キックパネル等に設けられたスピーカ１８と、乗員の受聴点の近傍に設けられたマイクロフォン２０とを備える。   In FIG. 1, a vehicle 12 is referred to as an active noise control device {ANC (Adaptive Noise Control Apparatus) device. }, The acceleration sensor 16 provided on the suspension, the speaker 18 provided on the kick panel, and the microphone 20 provided in the vicinity of the listening point of the occupant.

加速度センサ１６は、走行中の車両１２が車輪２２を通じて道路２４から受ける、模式的に描いた路面入力２６に基づく振動騒音を検出し、検出した振動騒音を示す参照信号ＳｒをＡＮＣ装置１４に出力する。加速度センサ１６は、ダンパーのストロークを検出するストロークセンサとしてもよい。   The acceleration sensor 16 detects vibration noise based on the road surface input 26 schematically drawn, which the traveling vehicle 12 receives from the road 24 through the wheels 22, and outputs a reference signal Sr indicating the detected vibration noise to the ANC device 14. To do. The acceleration sensor 16 may be a stroke sensor that detects the stroke of the damper.

ＡＮＣ装置１４は、時間領域のＦＩＲ型の適応フィルタ（適応ＦＩＲフィルタ）３０Ｔを有し、時間領域の適応ＦＩＲフィルタ３０Ｔは、参照信号Ｓｒに基づき制御信号Ｓｃを適応的に生成する。   The ANC device 14 has a time-domain FIR type adaptive filter (adaptive FIR filter) 30T, and the time-domain adaptive FIR filter 30T adaptively generates the control signal Sc based on the reference signal Sr.

なお、時間領域の適応ＦＩＲフィルタ３０Ｔのフィルタ係数Ｗ３は、周波数領域の適応ＦＩＲフィルタ３０Ｆのフィルタ係数Ｗ３（ＦＲ）を逆フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）３１で逆フーリエ変換することによって得られる。   The filter coefficient W3 of the adaptive FIR filter 30T in the time domain is obtained by performing inverse Fourier transform on the filter coefficient W3 (FR) of the adaptive FIR filter 30F in the frequency domain by the inverse Fourier transform unit (IFFT) 31.

時間領域の適応ＦＩＲフィルタ３０Ｔと周波数領域の適応ＦＩＲフィルタ３０Ｆを併せて適応フィルタ３０という。   The time domain adaptive FIR filter 30T and the frequency domain adaptive FIR filter 30F are collectively referred to as an adaptive filter 30.

ここで、周波数領域の適応ＦＩＲフィルタ３０Ｆのフィルタ係数Ｗ３（ＦＲ）は、制御周波数範囲（制御対象周波数範囲）ＦＲ（例えば、周波数ｆが５０［Ｈｚ］〜３００［Ｈｚ］の１［Ｈｚ］毎）の全範囲（全周波数範囲）の各周波数（各所定周波数）ｆ毎の位相データと振幅データ｛実際には、所定周波数ｆ毎の実部データと虚部データを持つ。実部データと虚部データとで位相角（位相データ）と大きさ（振幅データ）が表現される。｝とからなる。この実施形態において、周波数領域のフィルタ係数Ｗ３（ＦＲ）は、サンプリング周期毎に所定周波数（制御対象周波数又は所定周波数ともいう。）ｆのみの位相データと振幅データとが更新される。逆フーリエ変換する際に、所定周波数ｆ以外の周波数の位相データと振幅データとについては前回の位相データと振幅データが利用される。   Here, the filter coefficient W3 (FR) of the adaptive FIR filter 30F in the frequency domain is the control frequency range (control target frequency range) FR (for example, every 1 [Hz] where the frequency f is 50 [Hz] to 300 [Hz]. ) Phase data and amplitude data for each frequency (each predetermined frequency) f in the entire range (all frequency ranges) {in fact, it has real part data and imaginary part data for each predetermined frequency f. The phase angle (phase data) and the magnitude (amplitude data) are expressed by the real part data and the imaginary part data. }. In this embodiment, the frequency domain filter coefficient W3 (FR) is updated with phase data and amplitude data of only a predetermined frequency (also referred to as a control target frequency or a predetermined frequency) f for each sampling period. When the inverse Fourier transform is performed, the previous phase data and amplitude data are used for the phase data and amplitude data of frequencies other than the predetermined frequency f.

マイクロフォン２０は、制御信号Ｓｃに基づいてスピーカ１８により発生された振動騒音打消音ＣＳと、路面入力２６を原因として車室２８内を伝達された振動騒音ＮＳとの差に基づく誤差信号ｅを検出する。   The microphone 20 detects an error signal e based on the difference between the vibration noise canceling sound CS generated by the speaker 18 based on the control signal Sc and the vibration noise NS transmitted through the passenger compartment 28 due to the road surface input 26. To do.

ＡＮＣ装置１４は、マイクロコンピュータ及びＤＳＰ等により構成され、ＣＰＵが各種入力に基づきＲＯＭ等のメモリに記憶されているプログラムを実行することで各種の機能を実現する機能実現部（機能実現手段）としても動作する。   The ANC device 14 is composed of a microcomputer, a DSP, and the like, and as a function realization unit (function realization means) that realizes various functions by the CPU executing programs stored in a memory such as a ROM based on various inputs. Also works.

この実施形態において、ＡＮＣ装置１４は、適応フィルタ３０を有する制御出力適応演算部３２と、前記参照信号Ｓｒから所定周波数ｆの成分（所定周波数成分という。）を抽出した抽出参照信号Ｓｒｒを生成する抽出参照信号生成部３４と、前記誤差信号ｅから前記所定周波数成分を抽出した抽出誤差信号ｅｒを生成する抽出誤差信号生成部３６と、を備える。   In this embodiment, the ANC device 14 generates a control output adaptive arithmetic unit 32 having an adaptive filter 30 and an extracted reference signal Srr obtained by extracting a component of a predetermined frequency f (referred to as a predetermined frequency component) from the reference signal Sr. An extraction reference signal generation unit 34 and an extraction error signal generation unit 36 that generates an extraction error signal er obtained by extracting the predetermined frequency component from the error signal e are provided.

制御出力適応演算部３２は、適応フィルタ３０の他、スピーカ１８からマイクロフォン２０までの伝達経路（誤差伝達経路）を表す伝達特性Ｃを模擬した伝達特性Ｃ＾（Ｃハット）を有し、所定周波数ｆでの抽出参照信号Ｓｒｒを補正して補正参照信号Ｓｃｒを出力するＦＩＲ型の補正部（フィルタ）３８と、補正参照信号Ｓｃｒと所定周波数ｆの抽出誤差信号ｅｒとに基づいて、所定周波数ｆでの抽出誤差信号ｅｒが最小となるように適応アルゴリズム演算、例えば、最小二乗法（ＬＭＳ）を用いて周波数領域の適応ＦＩＲフィルタ３０Ｆのフィルタ係数Ｗ３（ＦＲ）を逐次更新するフィルタ係数更新部４０と、を備える。   In addition to the adaptive filter 30, the control output adaptive calculation unit 32 has a transfer characteristic C ^ (C hat) simulating a transfer characteristic C representing a transfer path (error transfer path) from the speaker 18 to the microphone 20, and has a predetermined frequency. Based on the FIR type correction unit (filter) 38 that corrects the extracted reference signal Srr at f and outputs the corrected reference signal Scr, and the corrected reference signal Scr and the extraction error signal er of the predetermined frequency f, the predetermined frequency f The filter coefficient updating unit 40 sequentially updates the filter coefficient W3 (FR) of the adaptive FIR filter 30F in the frequency domain by using an adaptive algorithm calculation, for example, the least square method (LMS), so that the extraction error signal er at is minimized. And comprising.

フィルタ係数更新部４０は、制御周波数（制御対象周波数）範囲ＦＲの全範囲の各周波数（各所定周波数）ｆ毎の、周波数領域の適応ＦＩＲフィルタ３０Ｆのフィルタ係数Ｗ３（ＦＲ）の位相データと振幅データ（実際には、実部データと虚部データ）のうち、所定周波数ｆのフィルタ係数Ｗ３（ｆ）の位相データと振幅データ（実際には、実部データと虚部データ）とを更新する。   The filter coefficient updating unit 40 performs phase data and amplitude of the filter coefficient W3 (FR) of the adaptive FIR filter 30F in the frequency domain for each frequency (each predetermined frequency) f in the entire range of the control frequency (control target frequency) range FR. Of the data (actual part data and imaginary part data), the phase data and amplitude data (actual part data and imaginary part data) of the filter coefficient W3 (f) of the predetermined frequency f are updated. .

図２は、抽出参照信号生成部３４と抽出誤差信号生成部３６の詳細な構成を示している。   FIG. 2 shows a detailed configuration of the extraction reference signal generation unit 34 and the extraction error signal generation unit 36.

図１及び図２に示すように、抽出参照信号生成部３４は、所定周波数ｆの基準信号Ｘ（Ｒｘ、Ｉｘ）（Ｒｘ：実部基準信号ｃｏｓ２πｆｔ、Ｉｘ：虚部基準信号ｓｉｎ２πｆｔ）を出力する基準信号生成部４６と、基準信号Ｘ（Ｒｘ，Ｉｘ）と参照信号Ｓｒとが入力され、抽出参照信号Ｓｒｒを出力するＳＡＮ（Ｓｉｎｇｌｅ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｎｏｔｃｈ）型適応フィルタである第１適応ノッチフィルタ５１と、抽出参照信号Ｓｒｒを参照信号Ｓｒから減算して第１減算信号（Ｓｒ−Ｓｒｒ）を生成する第１減算部６１と、前記基準信号Ｘ（Ｒｘ，Ｉｘ）と前記第１減算信号（Ｓｒ−Ｓｒｒ）とに基づいて第１減算信号（Ｓｒ−Ｓｒｒ）が最小となるように適応アルゴリズム演算、例えば、最小二乗法（ＬＭＳ）を用いて前記第１適応ノッチフィルタ５１のフィルタ係数Ｗ１（Ｒｗ１，Ｉｗ１）を逐次更新する第１フィルタ係数更新部７１と、を備える。   As shown in FIGS. 1 and 2, the extraction reference signal generation unit 34 outputs a reference signal X (Rx, Ix) of a predetermined frequency f (Rx: real part reference signal cos2πft, Ix: imaginary part reference signal sin2πft). A first adaptive notch filter 51 that is a SAN (Single Adaptive Notch) type adaptive filter that receives the reference signal X (Rx, Ix) and the reference signal Sr and outputs the extracted reference signal Srr; A first subtraction unit 61 that subtracts the extracted reference signal Srr from the reference signal Sr to generate a first subtraction signal (Sr-Srr), the reference signal X (Rx, Ix), and the first subtraction signal (Sr-Srr). ) To minimize the first subtraction signal (Sr−Srr) using an adaptive algorithm calculation, for example, least square method (LMS). Comprises a first filter coefficient updating unit 71 filter coefficient W1 to the (Rw1, Iw1) successively updates the filter 51.

第１適応ノッチフィルタ５１のフィルタ係数Ｗ１（Ｒｗ１，Ｉｗ１）は、制御出力適応演算部３２の第１適応ノッチフィルタ５１ａのフィルタ係数Ｗ１（Ｒｗ１，Ｉｗ１）に写される。このフィルタ係数Ｗ１（Ｒｗ１，Ｉｗ１）は、補正部３８に入力される。   The filter coefficient W1 (Rw1, Iw1) of the first adaptive notch filter 51 is copied to the filter coefficient W1 (Rw1, Iw1) of the first adaptive notch filter 51a of the control output adaptive calculation unit 32. The filter coefficient W1 (Rw1, Iw1) is input to the correction unit 38.

上記したように、基準信号生成部４６は、前記基準信号Ｘを構成する、所定周波数（制御周波数）ｆの実部基準信号Ｒｘを出力する実部基準信号生成部４２と所定周波数ｆの虚部基準信号Ｉｘを出力する虚部基準信号生成部４４とからなる。   As described above, the reference signal generation unit 46 outputs the real part reference signal Rx of the predetermined frequency (control frequency) f and the imaginary part of the predetermined frequency f, which constitute the reference signal X. An imaginary part reference signal generation unit 44 that outputs a reference signal Ix.

一方、抽出誤差信号生成部３６は、基準信号Ｘ（Ｒｘ，Ｉｘ）と誤差信号ｅが入力され、抽出誤差信号ｅｒを出力する第２適応ノッチフィルタ５２と、抽出誤差信号ｅｒを誤差信号ｅから減算して第２減算信号（ｅ−ｅｒ）を生成する第２減算部６２と、基準信号Ｘ（Ｒｘ，Ｉｘ）と第２減算信号（ｅ−ｅｒ）とに基づいて、第２減算信号（ｅ−ｅｒ）が最小となるように適応アルゴリズム演算、例えば、最小二乗法（ＬＭＳ）を用いて第２適応ノッチフィルタ５２のフィルタ係数Ｗ２（Ｒｗ２，Ｉｗ２）を逐次更新する第２フィルタ係数更新部７２と、を備える。   On the other hand, the extraction error signal generation unit 36 receives the reference signal X (Rx, Ix) and the error signal e, and outputs a second adaptive notch filter 52 that outputs the extraction error signal er, and the extraction error signal er from the error signal e. Based on the second subtraction unit 62 that subtracts to generate a second subtraction signal (e-er), the reference signal X (Rx, Ix), and the second subtraction signal (e-er), e-er) is a second filter coefficient updating unit that sequentially updates the filter coefficient W2 (Rw2, Iw2) of the second adaptive notch filter 52 using an adaptive algorithm calculation, for example, a least square method (LMS). 72.

第２適応ノッチフィルタ５２のフィルタ係数Ｗ２（Ｒｗ２，Ｉｗ２）は、制御出力適応演算部３２の第２適応ノッチフィルタ５２ａのフィルタ係数Ｗ２（Ｒｗ２，Ｉｗ２）に写される。このフィルタ係数Ｗ２（Ｒｗ２，Ｉｗ２）は、フィルタ係数更新部４０に入力される。   The filter coefficient W2 (Rw2, Iw2) of the second adaptive notch filter 52 is copied to the filter coefficient W2 (Rw2, Iw2) of the second adaptive notch filter 52a of the control output adaptive calculation unit 32. The filter coefficient W2 (Rw2, Iw2) is input to the filter coefficient update unit 40.

再び、図１において、ＡＮＣ装置１４は、さらに、前記基準信号生成部４６における基準信号Ｘ（Ｒｘ，Ｉｘ）の所定周波数ｆを設定する周波数設定部９４と、前記抽出参照信号生成部３４及び前記抽出誤差信号生成部３６により所定周波数成分の抽出参照信号Ｓｒｒと抽出誤差信号ｅｒを抽出するため、且つ補正部３８でのアドレスとして使用するための所定周波数ｆの切り替え指令を周波数設定部９４に付与する周波数切替部９２と、を備える。   1 again, the ANC device 14 further includes a frequency setting unit 94 that sets a predetermined frequency f of the reference signal X (Rx, Ix) in the reference signal generation unit 46, the extraction reference signal generation unit 34, and the In order to extract the extraction reference signal Srr and the extraction error signal er of the predetermined frequency component by the extraction error signal generation unit 36, and to give the frequency setting unit 94 a switching command of the predetermined frequency f for use as an address in the correction unit 38 A frequency switching unit 92 for performing

図２に示すように、前記第１適応ノッチフィルタ５１は、実部フィルタ係数Ｒｗ１と虚部フィルタ係数Ｉｗ１がそれぞれ設定される適応ノッチフィルタ５４、５５と、減算部（合成部）５６とから構成される。また、第１フィルタ係数更新部７１は、実部フィルタ係数Ｒｗ１を逐次更新する、乗算部１０２と、ステップサイズパラメータμを付与するステップサイズパラメータ付与部１０４と、からなる実部フィルタ係数更新部７１ｒと、虚部フィルタ係数Ｉｗ１を逐次更新する、乗算部１０６とステップサイズパラメータ「−μ」を付与するステップサイズパラメータ付与部１０８とからなる虚部フィルタ係数更新部７１ｉとから構成される。   As shown in FIG. 2, the first adaptive notch filter 51 is composed of adaptive notch filters 54 and 55 in which a real part filter coefficient Rw1 and an imaginary part filter coefficient Iw1 are set, respectively, and a subtracting part (synthesizing part) 56. Is done. Further, the first filter coefficient updating unit 71 sequentially updates the real part filter coefficient Rw1, and a real part filter coefficient updating part 71r including a multiplication unit 102 and a step size parameter addition unit 104 that assigns a step size parameter μ. And an imaginary part filter coefficient updating unit 71i that sequentially updates the imaginary part filter coefficient Iw1 and includes a multiplication unit 106 and a step size parameter assignment unit 108 that assigns a step size parameter “−μ”.

さらに、前記第２適応ノッチフィルタ５２は、実部フィルタ係数Ｒｗ２と虚部フィルタ係数Ｉｗ２がそれぞれ設定される適応ノッチフィルタ５７、５８と、減算部（合成部）５９とから構成される。また、第２フィルタ係数更新部７２は、実部フィルタ係数Ｒｗ２を逐次更新する、乗算部１１２とステップサイズパラメータμを付与するステップサイズパラメータ付与部１１４とからなる実部フィルタ係数更新部７２ｒと、虚部フィルタ係数Ｉｗ２を逐次更新する乗算部１１６とステップサイズパラメータ「−μ」を付与するステップサイズパラメータ付与部１１８とからなる虚部フィルタ係数更新部７２ｉと、から構成される。   Further, the second adaptive notch filter 52 includes adaptive notch filters 57 and 58 in which a real part filter coefficient Rw2 and an imaginary part filter coefficient Iw2 are set, respectively, and a subtracting part (combining part) 59. The second filter coefficient update unit 72 sequentially updates the real part filter coefficient Rw2, and includes a real part filter coefficient update part 72r including a multiplication unit 112 and a step size parameter addition unit 114 that assigns a step size parameter μ. An imaginary part filter coefficient updating unit 72i including a multiplying unit 116 that sequentially updates the imaginary part filter coefficient Iw2 and a step size parameter adding unit 118 that assigns a step size parameter “−μ”.

次に、基本的には以上のように構成される能動型振動騒音制御装置１０の動作について、図３のフローチャートを参照して説明する。なお、周波数領域の適応ＦＩＲフィルタ３０Ｆのフィルタ係数Ｗ３（ＦＲ）には、制御周波数範囲ＦＲの全範囲の各周波数（各所定周波数）ｆ毎の前回処理時の位相データと振幅データが格納されているものとする。   Next, the operation of the active vibration noise control apparatus 10 basically configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG. The filter coefficient W3 (FR) of the adaptive FIR filter 30F in the frequency domain stores the phase data and amplitude data at the previous processing for each frequency (each predetermined frequency) f in the entire range of the control frequency range FR. It shall be.

加速度センサ１６（参照信号出力部）は、道路２４を走行する車両１２に対する道路２４から車輪２２を通じての路面入力２６に基づく振動騒音を検出し、検出した前記振動騒音を示す参照信号Ｓｒを出力する。ステップＳ１にて、この参照信号ＳｒはＡＮＣ装置１４でデジタル信号に変換され参照信号Ｓｒとして抽出参照信号生成部３４及び制御出力適応演算部３２に入力される。   The acceleration sensor 16 (reference signal output unit) detects vibration noise based on the road surface input 26 from the road 24 through the wheels 22 to the vehicle 12 traveling on the road 24, and outputs a reference signal Sr indicating the detected vibration noise. . In step S1, the reference signal Sr is converted to a digital signal by the ANC device 14 and input to the extracted reference signal generation unit 34 and the control output adaptive calculation unit 32 as the reference signal Sr.

ステップＳ２にて、周波数切替部９２は、ロードノイズに対応する所定周波数である制御周波数範囲ＦＲ、例えば５０［Ｈｚ］〜３００［Ｈｚ］の間で１［Ｈｚ］ずつ、所定時間間隔で、周波数ｆを切り替える（周波数ｆを５０［Ｈｚ］、５１［Ｈｚ］、…３００［Ｈｚ］と掃引する）ように周波数設定部９４に指令を送る。まず、周波数ｆが、例えば、所定時間の間、所定周波数ｆ（ｆ＝５０［Ｈｚ］）に設定される。   In step S2, the frequency switching unit 92 controls the frequency at a predetermined time interval by a control frequency range FR that is a predetermined frequency corresponding to road noise, for example, 1 [Hz] between 50 [Hz] and 300 [Hz]. A command is sent to the frequency setting unit 94 to switch f (sweep the frequency f to 50 [Hz], 51 [Hz],... 300 [Hz]). First, the frequency f is set to a predetermined frequency f (f = 50 [Hz]) for a predetermined time, for example.

周波数設定部９４は、指令に応じて設定された所定周波数ｆで、抽出参照信号生成部３４を構成する基準信号生成部４６を駆動する。ステップＳ３にて、基準信号生成部４６は、実部基準信号生成部４２を通じて実部基準信号Ｒｘ（ｃｏｓ２πｆｔ）を生成し出力するとともに、虚部基準信号生成部４４で虚部基準信号Ｉｘ（ｓｉｎ２πｆｔ）を生成して出力する。   The frequency setting unit 94 drives the reference signal generation unit 46 constituting the extraction reference signal generation unit 34 at a predetermined frequency f set according to the command. In step S3, the reference signal generation unit 46 generates and outputs the real part reference signal Rx (cos2πft) through the real part reference signal generation unit 42, and the imaginary part reference signal generation unit 44 outputs the imaginary part reference signal Ix (sin2πft). ) Is generated and output.

ステップＳ４にて、ＳＡＮ型適応フィルタである第１適応ノッチフィルタ５１を有する抽出参照信号生成部３４は、次の（１）、（２）式に示す公知の適応更新演算式により実部フィルタ係数Ｒｗ１と虚部フィルタ係数Ｉｗ１とを、サンプリング時間ｔｓ毎に参照信号Ｓｒに係る第１減算信号（Ｓｒ−Ｓｒｒ）が最小となるように、すなわちＳｒｒ＝Ｓｒとなるように、更新する。
Ｒｗ１ｎ＋１←Ｒｗ１ｎ＋μ・Ｒｘ・（Ｓｒ−Ｓｒｒ） …（１）
Ｉｗ１ｎ＋１←Ｉｗ１ｎ−μ・Ｉｘ・（Ｓｒ−Ｓｒｒ） …（２）
ただし、Ｓｒｒ＝Ｒｘ・Ｒｗ１−Ｉｘ・Ｉｗ１…（３）である。 In step S4, the extracted reference signal generation unit 34 having the first adaptive notch filter 51, which is a SAN type adaptive filter, performs real part filter coefficients using known adaptive update arithmetic expressions shown in the following equations (1) and (2). Rw1 and the imaginary part filter coefficient Iw1 are updated so that the first subtraction signal (Sr−Srr) related to the reference signal Sr is minimized every sampling time ts, that is, Srr = Sr.
Rw1 n + 1 ← Rw1 n + μ · Rx · (Sr−Srr) (1)
Iw1 n + 1 ← Iw1 n −μ · Ix · (Sr−Srr) (2)
However, it is Srr = Rx * Rw1-Ix * Iw1 ... (3).

ここで、加速度センサ１６から出力される参照信号Ｓｒは、ノイズを含んだ実部成分であるが、所定周波数ｆのＢＰＦとして機能する抽出参照信号生成部３４から出力される抽出参照信号Ｓｒｒは、所定周波数ｆ成分のみの実部成分の参照信号となることに留意する。なお、ステップＳ４にて、生成された抽出参照信号Ｓｒｒの実部フィルタ係数Ｒｗ１及び虚部フィルタ係数Ｉｗ１は、第１適応ノッチフィルタ５１ａに写される。   Here, the reference signal Sr output from the acceleration sensor 16 is a real component including noise, but the extracted reference signal Srr output from the extracted reference signal generation unit 34 functioning as a BPF having a predetermined frequency f is: Note that the reference signal is a real part component having only a predetermined frequency f component. In step S4, the real part filter coefficient Rw1 and the imaginary part filter coefficient Iw1 of the generated extracted reference signal Srr are copied to the first adaptive notch filter 51a.

一方、ステップＳ５にて、ＳＡＮ型適応フィルタである第２適応ノッチフィルタ５２を有する抽出誤差信号生成部３６は、次の（４）、（５）式に示す公知の適応更新演算式により実部フィルタ係数Ｒｗ２と虚部フィルタ係数Ｉｗ２とを、サンプリング時間ｔｓ毎に誤差信号ｅに係る第２減算信号（ｅ−ｅｒ）が最小となるように、すなわちｅｒ＝ｅとなるように更新する。
Ｒｗ２ｎ＋１←Ｒｗ２ｎ＋μ・Ｒｘ・（ｅ−ｅｒ） …（４）
Ｉｗ２ｎ＋１←Ｉｗ２ｎ−μ・Ｉｘ・（ｅ−ｅｒ） …（５）
ただし、ｅｒ＝Ｒｘ・Ｒｗ２−Ｉｘ・Ｉｗ２…（６）である。 On the other hand, in step S5, the extraction error signal generation unit 36 having the second adaptive notch filter 52, which is a SAN type adaptive filter, uses a known adaptive update arithmetic expression shown in the following equations (4) and (5) as a real part. The filter coefficient Rw2 and the imaginary part filter coefficient Iw2 are updated so that the second subtraction signal (e-er) related to the error signal e is minimized at every sampling time ts, that is, er = e.
Rw2 n + 1 ← Rw2 n + μ · Rx · (e-er) (4)
Iw2 n + 1 <-Iw2 n −μ · Ix · (e-er) (5)
However, it is er = Rx * Rw2-Ix * Iw2 ... (6).

この場合にも、マイクロフォン２０から出力される誤差信号ｅは、ノイズを含んだ実部成分であるが、所定周波数ｆのＢＰＦとして機能する抽出誤差信号生成部３６から出力される抽出誤差信号ｅｒは、所定周波数ｆ成分のみの実部成分の誤差信号となることに留意する。なお、ステップＳ５にて、生成された抽出誤差信号ｅｒの実部フィルタ係数Ｒｗ２及び虚部フィルタ係数Ｉｗ２は、第２適応ノッチフィルタ５２ａに写される。   Also in this case, the error signal e output from the microphone 20 is a real component including noise, but the extraction error signal er output from the extraction error signal generation unit 36 functioning as a BPF having a predetermined frequency f is Note that the error signal is a real component having only a predetermined frequency f component. In step S5, the real part filter coefficient Rw2 and the imaginary part filter coefficient Iw2 of the generated extraction error signal er are copied to the second adaptive notch filter 52a.

次いで、ステップＳ６にて、周波数領域で、補正参照信号Ｓｃｒが生成される。この場合、補正部３８から所定周波数ｆでの伝達特性Ｃ＾（振幅データと位相データに対応する実部成分と虚部成分）が読み出され、第１適応ノッチフィルタ５１ａのフィルタ係数Ｗ１に乗算され、所定周波数ｆの補正参照信号Ｓｃｒ（Ｒｗ１ｃ，Ｉｗ１ｃ）が生成されてフィルタ係数更新部４０の一方の入力側に入力される。   Next, in step S6, a corrected reference signal Scr is generated in the frequency domain. In this case, the transfer characteristic C ^ (the real part component and the imaginary part component corresponding to the amplitude data and the phase data) at the predetermined frequency f is read from the correction unit 38 and multiplied by the filter coefficient W1 of the first adaptive notch filter 51a. Then, a corrected reference signal Scr (Rw1c, Iw1c) having a predetermined frequency f is generated and input to one input side of the filter coefficient updating unit 40.

一方、ステップＳ７にて、第２適応ノッチフィルタ５２ａから抽出誤差信号ｅｒの実部フィルタ係数Ｒｗ２及び虚部フィルタ係数Ｉｗ２が読み出されて、フィルタ係数更新部４０の他方の入力側に入力される。   On the other hand, in step S7, the real filter coefficient Rw2 and the imaginary part filter coefficient Iw2 of the extraction error signal er are read from the second adaptive notch filter 52a and input to the other input side of the filter coefficient update unit 40. .

次いで、ステップＳ８にて、フィルタ係数更新部４０において、補正参照信号Ｓｃｒ（Ｒｗ１ｃ，Ｉｗ１ｃ）と抽出誤差信号ｅｒ（Ｒｗ２，Ｉｗ２）とに基づいて、抽出誤差信号ｅｒ（Ｒｗ２，Ｉｗ２）が最小となるように、当該所定周波数ｆでの周波数領域のフィルタ係数Ｗ３（ｆ）を決定する。フィルタ係数Ｗ３（ｆ）は、実部データと虚部データとからなる。   Next, in step S8, the filter coefficient updating unit 40 determines that the extraction error signal er (Rw2, Iw2) is minimum based on the corrected reference signal Scr (Rw1c, Iw1c) and the extraction error signal er (Rw2, Iw2). Thus, the filter coefficient W3 (f) in the frequency domain at the predetermined frequency f is determined. The filter coefficient W3 (f) is composed of real part data and imaginary part data.

次に、ステップＳ９にて、周波数領域の適応ＦＩＲフィルタ３０Ｆの制御周波数範囲の全周波数の各周波数のフィルタ係数Ｗ３（ＦＲ）中、当該所定周波数ｆでの周波数領域のフィルタ係数Ｗ３（ｆ）をステップＳ８のフィルタ係数Ｗ３（ｆ）に代替し（更新し）、更新後の制御周波数範囲の全周波数のフィルタ係数Ｗ３（ＦＲ）を逆フーリエ変換して、時間領域のフィルタ係数Ｗ３に変換する。   Next, in step S9, out of the filter coefficients W3 (FR) for each frequency in the control frequency range of the adaptive FIR filter 30F in the frequency domain, the filter coefficient W3 (f) in the frequency domain at the predetermined frequency f is set. Instead of (updating) the filter coefficient W3 (f) in step S8, the filter coefficient W3 (FR) of all frequencies in the updated control frequency range is subjected to inverse Fourier transform to be converted into a time domain filter coefficient W3.

そして、ステップＳ１０にて、時間領域の適応ＦＩＲフィルタ３０Ｔは、参照信号Ｓｒとフィルタ係数Ｗ３に対し時間領域での畳み込み演算を行い制御信号Ｓｃを生成し出力する。   In step S10, the time domain adaptive FIR filter 30T performs a time domain convolution operation on the reference signal Sr and the filter coefficient W3 to generate and output a control signal Sc.

次いで、ステップＳ１１にて、周波数ｆを切り替えてから所定時間が経過したか否かが判断され、経過していない場合には（ステップＳ１１：ＮＯ）、所定周波数ｆでステップＳ３〜Ｓ１０までが繰り返され、所定時間が経過したとき（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、周波数ｆが、５０［Ｈｚ］から５１［Ｈｚ］に切り替えられる。以下、同様に、３００［Ｈｚ］まで１［Ｈｚ］ずつ所定時間毎に切り替えられ、また５０［Ｈｚ］にもどり、ステップＳ３からの処理を繰り返す。   Next, in step S11, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the frequency f was switched. If not (step S11: NO), steps S3 to S10 are repeated at the predetermined frequency f. When the predetermined time has elapsed (step S11: YES), the frequency f is switched from 50 [Hz] to 51 [Hz]. Thereafter, similarly, switching is performed at predetermined intervals of 1 [Hz] up to 300 [Hz] and returns to 50 [Hz], and the processing from step S3 is repeated.

以上説明したように、上述した実施形態に係る能動型振動騒音制御装置１０は、路面入力２６に基づく振動騒音を検出し、検出した前記振動騒音を示す参照信号Ｓｒを出力する参照信号出力部としての加速度センサ１６と、参照信号Ｓｒが入力され、制御信号Ｓｃを出力する時間領域の適応ＦＩＲフィルタ３０Ｔと、制御信号Ｓｃに基づいて振動騒音打消音ＣＳを発生する振動騒音打消部としてのスピーカ１８と、振動騒音ＮＳと振動騒音打消音ＣＳとの差に基づく誤差信号ｅを検出する誤差信号検出部としてのマイクロフォン２０と、参照信号Ｓｒから所定周波数ｆの成分を抽出した抽出参照信号Ｓｒｒを生成する抽出参照信号生成部３４と、誤差信号ｅから所定周波数ｆの成分を抽出した抽出誤差信号ｅｒを生成する抽出誤差信号生成部３６と、抽出参照信号Ｓｒｒと抽出誤差信号ｅｒとに基づいて抽出誤差信号ｅｒが最小となるように周波数領域の適応ＦＩＲフィルタ３０Ｆを更新するフィルタ係数更新部４０と、前記周波数領域の適応ＦＩＲフィルタ３０Ｆのフィルタ係数Ｗ３（ＦＲ）を逆フーリエ変換することで、前記時間領域の適応ＦＩＲフィルタ３０Ｔのフィルタ係数Ｗ３に変換する逆フーリエ変換部３１と、抽出参照信号生成部３４及び抽出誤差信号生成部３６により所定周波数ｆの成分を抽出する所定周波数ｆを切り替える周波数切替部９２と、を備える。   As described above, the active vibration noise control apparatus 10 according to the embodiment described above serves as a reference signal output unit that detects vibration noise based on the road surface input 26 and outputs the reference signal Sr indicating the detected vibration noise. Acceleration sensor 16, a time domain adaptive FIR filter 30T that receives a reference signal Sr and outputs a control signal Sc, and a speaker 18 as a vibration noise canceling unit that generates a vibration noise canceling sound CS based on the control signal Sc. And the microphone 20 as an error signal detector for detecting an error signal e based on the difference between the vibration noise NS and the vibration noise canceling sound CS, and an extracted reference signal Srr obtained by extracting a component of the predetermined frequency f from the reference signal Sr And an extraction error signal generation unit that generates an extraction error signal er obtained by extracting a component of the predetermined frequency f from the error signal e. 6, a filter coefficient updating unit 40 for updating the frequency domain adaptive FIR filter 30F so that the extraction error signal er is minimized based on the extraction reference signal Srr and the extraction error signal er, and the frequency domain adaptive FIR filter An inverse Fourier transform unit 31 that converts the filter coefficient W3 (FR) of 30F into a filter coefficient W3 of the adaptive FIR filter 30T in the time domain by performing an inverse Fourier transform, an extraction reference signal generation unit 34, and an extraction error signal generation unit And a frequency switching unit 92 for switching the predetermined frequency f for extracting the component of the predetermined frequency f.

この能動型振動騒音制御装置１０によれば、周波数切替部９２により所定周波数ｆを設定し、設定した所定周波数ｆの成分の抽出参照信号Ｓｒｒと抽出誤差信号ｅｒとを、抽出参照信号生成部３４と抽出誤差信号生成部３６とにより生成するようにしているので、参照信号と誤差信号とを従来技術のようにフーリエ変換する必要がなくなり、その分、制御信号Ｓｃを生成する際の演算負荷を低減することができ、且つ所定周波数ｆ及び所定周波数ｆの周波数範囲ＦＲでのみ、周波数領域の適応ＦＩＲフィルタ３０Ｆを更新するようにしたので、その分さらに、制御信号Ｓｃを生成する際の演算負荷を低減することができる。   According to the active vibration noise control device 10, the frequency switching unit 92 sets the predetermined frequency f, and the extracted reference signal Srr and the extraction error signal er of the set predetermined frequency f component are extracted. And the extraction error signal generation unit 36, the reference signal and the error signal need not be Fourier-transformed as in the prior art, and the calculation load for generating the control signal Sc is correspondingly reduced. Since the frequency domain adaptive FIR filter 30F can be updated only in the predetermined frequency f and the frequency range FR of the predetermined frequency f, the calculation load for generating the control signal Sc is further increased accordingly. Can be reduced.

この場合、周波数切替部９２は、制御周波数範囲ＦＲ内で周波数掃引して（所定時間毎に）所定周波数ｆを切り替えるようにしているので、抽出参照信号Ｓｒｒ及び抽出誤差信号ｅｒを制御周波数範囲ＦＲで速やかに得ることができる。   In this case, the frequency switching unit 92 sweeps the frequency within the control frequency range FR and switches the predetermined frequency f (every predetermined time), so that the extraction reference signal Srr and the extraction error signal er are transferred to the control frequency range FR. Can be obtained quickly.

なお、抽出参照信号生成部３４は、所定周波数ｆの基準信号Ｘを出力する基準信号生成部４６と、基準信号Ｘが入力され、抽出参照信号Ｓｒｒを出力する第１適応ノッチフィルタ５１と、抽出参照信号Ｓｒｒを参照信号Ｓｒから減算して第１減算信号（Ｓｒ−Ｓｒｒ）を生成する第１減算部６１と、基準信号Ｘと第１減算信号（Ｓｒ−Ｓｒｒ）とに基づいて、第１減算信号（Ｓｒ−Ｓｒｒ）が最小となるように第１適応ノッチフィルタ５１のフィルタ係数Ｗ１（Ｒｗ１，Ｉｗ１）を逐次更新する第１フィルタ係数更新部７１と、を備えることで構成することができる。   The extracted reference signal generation unit 34 includes a reference signal generation unit 46 that outputs a reference signal X having a predetermined frequency f, a first adaptive notch filter 51 that receives the reference signal X and outputs an extraction reference signal Srr, and an extraction. Based on the first subtraction unit 61 that subtracts the reference signal Srr from the reference signal Sr to generate a first subtraction signal (Sr-Srr), the reference signal X, and the first subtraction signal (Sr-Srr). A first filter coefficient updating unit 71 that sequentially updates the filter coefficient W1 (Rw1, Iw1) of the first adaptive notch filter 51 so that the subtraction signal (Sr−Srr) is minimized. .

第１適応ノッチフィルタ５１により所定周波数ｆの抽出参照信号Ｓｒｒを生成するので、フーリエ変換に比較して少ない演算負荷で抽出参照信号Ｓｒｒを生成することができる。   Since the extraction reference signal Srr having the predetermined frequency f is generated by the first adaptive notch filter 51, the extraction reference signal Srr can be generated with a smaller calculation load than the Fourier transform.

また、抽出誤差信号生成部３６は、所定周波数ｆの基準信号Ｘを出力する基準信号生成部４６（図１では、基準信号生成部４６を抽出参照信号生成部３４と共用しているが、個別に設けてもよい。）と、基準信号Ｘが入力され、抽出誤差信号ｅｒを出力する第２適応ノッチフィルタ５２と、抽出誤差信号ｅｒを誤差信号ｅから減算して第２減算信号（ｅ−ｅｒ）を生成する第２減算部６２と、基準信号Ｘと第２減算信号（ｅ−ｅｒ）とに基づいて、第２減算信号（ｅ−ｅｒ）が最小となるように第２適応ノッチフィルタ５２のフィルタ係数Ｗ２（Ｒｗ２，Ｉｗ２）を逐次更新する第２フィルタ係数更新部７２と、を備えることを特徴とする。   In addition, the extraction error signal generation unit 36 is a reference signal generation unit 46 that outputs a reference signal X of a predetermined frequency f (in FIG. 1, the reference signal generation unit 46 is shared with the extraction reference signal generation unit 34, but individually. And the second adaptive notch filter 52 that receives the reference signal X and outputs the extraction error signal er, and subtracts the extraction error signal er from the error signal e. er), the second adaptive notch filter based on the reference signal X and the second subtraction signal (e-er) so that the second subtraction signal (e-er) is minimized. And a second filter coefficient updating unit 72 that sequentially updates 52 filter coefficients W2 (Rw2, Iw2).

第２適応ノッチフィルタ５２により所定周波数ｆの抽出誤差信号ｅｒを生成するので、同様に、フーリエ変換に比較して少ない演算負荷で抽出誤差信号ｅｒを生成することができる。   Since the extraction error signal er having the predetermined frequency f is generated by the second adaptive notch filter 52, similarly, the extraction error signal er can be generated with a smaller calculation load than the Fourier transform.

この実施形態によれば、周波数切替部９２により所定周波数ｆを設定し、設定した所定周波数ｆの成分の抽出参照信号Ｓｒｒと抽出誤差信号ｅｒとを、抽出参照信号生成部３４と抽出誤差信号生成部３６とにより生成するようにしているので、参照信号と誤差信号とを従来技術のようにフーリエ変換する必要がなくなり、その分、制御信号Ｓｃを生成する際の演算負荷を低減することができる。且つ制御周波数範囲（所定周波数範囲）ＦＲの所定周波数ｆでのみ、周波数領域の適応ＦＩＲフィルタ３０Ｆを更新すればよいので、制御信号Ｓｃを生成する際の演算負荷をさらに低減することができる。   According to this embodiment, the predetermined frequency f is set by the frequency switching unit 92, the extracted reference signal Srr and the extracted error signal er of the set component of the predetermined frequency f are converted into the extracted reference signal generating unit 34 and the extracted error signal generating unit. Since it is generated by the unit 36, it is not necessary to Fourier-transform the reference signal and the error signal as in the prior art, and accordingly, the calculation load when generating the control signal Sc can be reduced. . In addition, since it is only necessary to update the adaptive FIR filter 30F in the frequency domain only at the predetermined frequency f in the control frequency range (predetermined frequency range) FR, it is possible to further reduce the calculation load when generating the control signal Sc.

なお、周波数領域の適応ＦＩＲフィルタ３０Ｆのフィルタ係数Ｗ３（ｆ）を更新する際には、図１の実施形態に係る能動型振動騒音制御装置１０からスピーカ１８からマイクロフォン２０への伝達経路（誤差伝達経路）を表す伝達特性Ｃを模擬した伝達特性Ｃ＾（Ｃハット）を省略し、図４の他の実施形態に係る、ＡＮＣ装置１４Ａを備える能動型振動騒音制御装置１０Ａに示すように、伝達特性Ｃの逆数で表される逆伝達特性１／Ｃ＾｛マイクロフォン２０からスピーカ１８への伝達経路（誤差伝達経路）｝を有する補正部（フィルタ）３８ａを、第２適応ノッチフィルタ５２ａとフィルタ係数更新部４０との間に設けるように構成を変更してもよい。   When updating the filter coefficient W3 (f) of the adaptive FIR filter 30F in the frequency domain, a transmission path (error transmission) from the active vibration noise control apparatus 10 to the microphone 20 according to the embodiment of FIG. The transmission characteristic C ^ (C hat) simulating the transmission characteristic C representing the path) is omitted, as shown in the active vibration noise control apparatus 10A including the ANC apparatus 14A according to another embodiment of FIG. A correction unit (filter) 38a having a reverse transmission characteristic 1 / C ^ {transmission path (error transmission path) from the microphone 20 to the speaker 18} represented by the reciprocal of the characteristic C, a second adaptive notch filter 52a and a filter coefficient You may change a structure so that it may provide between the update parts 40.

なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various configurations can be adopted based on the contents described in this specification.

１０、１０Ａ…能動型振動騒音制御装置 １２…車両
１４、１４Ａ…ＡＮＣ装置 １６…加速度センサ
１８…スピーカ ２０…マイクロフォン
２２…車輪 ２４…道路
２６…路面入力 ２８…車室
３０…適応フィルタ
３０Ｆ…周波数領域の適応ＦＩＲフィルタ
３０Ｔ…時間領域の適応ＦＩＲフィルタ
３１…逆フーリエ変換部 ３２…制御出力適応演算部
３４…抽出参照信号生成部 ３６…抽出誤差信号生成部
３８、３８ａ…補正部 ４０…フィルタ係数更新部
４６…基準信号生成部
５１、５１ａ…第１適応ノッチフィルタ
５２、５２ａ…第２適応ノッチフィルタ
７１…第１フィルタ係数更新部 ７２…第２フィルタ係数更新部
９２…周波数切替部 ９４…周波数設定部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 10A ... Active vibration noise control device 12 ... Vehicle 14, 14A ... ANC device 16 ... Acceleration sensor 18 ... Speaker 20 ... Microphone 22 ... Wheel 24 ... Road 26 ... Road surface input 28 ... Vehicle compartment 30 ... Adaptive filter 30F ... Frequency Domain adaptive FIR filter 30T ... Time domain adaptive FIR filter 31 ... Inverse Fourier transform unit 32 ... Control output adaptive calculation unit 34 ... Extraction reference signal generation unit 36 ... Extraction error signal generation unit 38, 38a ... Correction unit 40 ... Filter coefficient Update unit 46 ... reference signal generation unit 51, 51a ... first adaptive notch filter 52, 52a ... second adaptive notch filter 71 ... first filter coefficient update unit 72 ... second filter coefficient update unit 92 ... frequency switching unit 94 ... frequency Setting section

Claims (4)

路面入力に基づく振動騒音を検出し、検出した前記振動騒音を示す参照信号を出力する参照信号出力部と、
前記参照信号が入力され、制御信号を出力する時間領域の適応フィルタと、
前記制御信号に基づいて振動騒音打消音を発生する振動騒音打消部と、
前記振動騒音と前記振動騒音打消音との差に基づく誤差信号を検出する誤差信号検出部と、
前記参照信号から所定周波数成分を抽出した抽出参照信号を生成する抽出参照信号生成部と、
前記誤差信号から前記所定周波数成分を抽出した抽出誤差信号を生成する抽出誤差信号生成部と、
前記抽出参照信号と前記誤差信号に基づいて前記抽出誤差信号が最小となるように周波数領域の適応フィルタのフィルタ係数を逐次更新するフィルタ係数更新部と、
前記周波数領域の前記適応フィルタのフィルタ係数を逆フーリエ変換することで、前記時間領域の前記適応フィルタのフィルタ係数に変換する逆フーリエ変換部と、
前記抽出参照信号生成部及び前記抽出誤差信号生成部により所定周波数成分を抽出する前記所定周波数を切り替える周波数切替部と、
を備えることを特徴とする能動型振動騒音制御装置。 A reference signal output unit for detecting vibration noise based on road surface input and outputting a reference signal indicating the detected vibration noise;
A time domain adaptive filter that receives the reference signal and outputs a control signal;
A vibration noise canceling unit that generates vibration noise canceling sound based on the control signal;
An error signal detector for detecting an error signal based on a difference between the vibration noise and the vibration noise canceling sound;
An extraction reference signal generation unit that generates an extraction reference signal obtained by extracting a predetermined frequency component from the reference signal;
An extraction error signal generation unit that generates an extraction error signal obtained by extracting the predetermined frequency component from the error signal;
A filter coefficient update unit that sequentially updates filter coefficients of an adaptive filter in a frequency domain so that the extraction error signal is minimized based on the extraction reference signal and the error signal;
An inverse Fourier transform unit that transforms the filter coefficient of the adaptive filter in the time domain by performing an inverse Fourier transform on the filter coefficient of the adaptive filter in the frequency domain;
A frequency switching unit that switches the predetermined frequency to extract a predetermined frequency component by the extraction reference signal generation unit and the extraction error signal generation unit;
An active vibration noise control apparatus comprising: 請求項１記載の能動型振動騒音制御装置において、
前記周波数切替部は、
制御周波数範囲内で周波数掃引して前記所定周波数を切り替える
ことを特徴とする能動型振動騒音制御装置。 The active vibration noise control apparatus according to claim 1,
The frequency switching unit
An active vibration noise control device, wherein the predetermined frequency is switched by sweeping a frequency within a control frequency range. 請求項１又は２記載の能動型振動騒音制御装置において、
前記抽出参照信号生成部は、
前記所定周波数の基準信号を出力する基準信号生成部と、
前記基準信号が入力され、前記抽出参照信号を出力する第１適応ノッチフィルタと、
前記抽出参照信号を前記参照信号から減算して第１減算信号を生成する第１減算部と、
前記基準信号と前記第１減算信号とに基づいて、前記第１減算信号が最小となるように前記第１適応ノッチフィルタのフィルタ係数を逐次更新する第１フィルタ係数更新部と、
を備えることを特徴とする能動型振動騒音制御装置。 The active vibration noise control apparatus according to claim 1 or 2,
The extraction reference signal generation unit includes:
A reference signal generator for outputting a reference signal of the predetermined frequency;
A first adaptive notch filter that receives the reference signal and outputs the extracted reference signal;
A first subtraction unit that subtracts the extracted reference signal from the reference signal to generate a first subtraction signal;
A first filter coefficient updating unit that sequentially updates filter coefficients of the first adaptive notch filter based on the reference signal and the first subtraction signal so that the first subtraction signal is minimized;
An active vibration noise control apparatus comprising: 請求項１又は２記載の能動型振動騒音制御装置において、
前記抽出誤差信号生成部は、
前記所定周波数の基準信号を出力する基準信号生成部と、
前記基準信号が入力され、前記抽出誤差信号を出力する第２適応ノッチフィルタと、
前記抽出誤差信号を前記誤差信号から減算して第２減算信号を生成する第２減算部と、
前記基準信号と前記第２減算信号とに基づいて、前記第２減算信号が最小となるように前記第２適応ノッチフィルタのフィルタ係数を逐次更新する第２フィルタ係数更新部と、
を備えることを特徴とする能動型振動騒音制御装置。 The active vibration noise control apparatus according to claim 1 or 2,
The extraction error signal generator is
A reference signal generator for outputting a reference signal of the predetermined frequency;
A second adaptive notch filter that receives the reference signal and outputs the extraction error signal;
A second subtraction unit that subtracts the extracted error signal from the error signal to generate a second subtraction signal;
A second filter coefficient updating unit that sequentially updates a filter coefficient of the second adaptive notch filter based on the reference signal and the second subtraction signal so that the second subtraction signal is minimized;
An active vibration noise control apparatus comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US10229666B2 (en) 2014-08-05 2019-03-12 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Signal processing device, program, and range hood device
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