JPH05333880A - 車両用能動型騒音制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】比較的頻繁に音響伝達特性が変化する車両の車
室内であっても、良好な騒音低減制御が行えるようにす
る。 【構成】基準信号ｘに基づいて駆動信号生成部１３で生
成された信号と、Ｍ系列信号生成部４１で生成されたホ
ワイトノイズに基づいて生成した同定音信号ｓとを、加
算部４５で加算して駆動信号ｙ_m を生成し、その駆動信
号ｙ_m をラウドスピーカに供給する。そして、残留騒音
信号ｅ_l から基準信号ｘに相関のある成分を騒音相関成
分除去部３０で除去し、その除去された後の信号に基づ
き、伝達関数フィルタ同定処理部２０において、伝達関
数フィルタＣ＾_lmの同定を行う構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、騒音源から車室内に
伝達される騒音に制御音源から発せられる制御音を干渉
させることにより騒音の低減を図る車両用能動型騒音制
御装置に関し、特に、音響特性の変化が激しい車両の車
室内であっても、良好な騒音低減効果が得られるように
したものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の能動型騒音制御装置として、英国
特許第２１４９６１４号や特表平１−５０１３４４号に
記載のものがある。これら従来の装置は、航空機の客室
やこれに類する閉空間に適用される騒音低減装置であっ
て、閉空間の外部に位置するエンジン等の単一の騒音源
は、基本周波数ｆ₀ 及びその高調波ｆ₁ 〜ｆ_n を含む騒
音を発生するという条件の下において作動するものであ
る。

【０００３】具体的には、閉空間内の複数の位置に設置
され音圧を検出するマイクロフォンと、その閉空間に制
御音を発生する複数のラウドスピーカとを備え、騒音源
の周波数ｆ₀ 〜ｆ_n 成分に基づき、それら周波数ｆ₀ 〜
ｆ_n 成分と逆位相の信号でラウドスピーカを駆動させ、
もって閉空間に伝達される騒音と逆位相の制御音をラウ
ドスピーカから発生させて騒音を打ち消している。

【０００４】そして、ラウドスピーカから発せられる制
御音の生成方法として、PROCEEDINGS OF THE IEEE,VOL.
63 PAGE 1692,1975,“ADAPTIVE NOISE CANSELLATION ：
PRINCIPLES AND APPLICATIONS ”で述べられている‘WI
DROW LMS’アルゴリズムを多チャンネルに展開したアル
ゴリズムを適用している。その内容は、上記特許の発明
者による論文、“A MULTIPLE ERROR LMS ALGORITHM AND
ITS APPLICATION TOTHE ACTIVE CONTROL OF SOUND AND
VIBRATION ”,IEEE TRANS.ACOUST.,SPEECH,SIGNAL PRO
CESSING,VOL.ASSP −35,PP.1423−1434,1987 にも述べ
られている。

【０００５】即ち、ＬＭＳアルゴリズムは、適応ディジ
タルフィルタのフィルタ係数を更新するのに好適なアル
ゴリズムの一つであって、例えばいわゆるＦｉｌｔｅｒ
ｅｄ−Ｘ ＬＭＳアルゴリズムにあっては、ラウドスピ
ーカからマイクロフォンまでの伝達関数をモデル化した
伝達関数フィルタを全てのラウドスピーカとマイクロフ
ォンとの組み合わせについて設定し、騒音源の騒音発生
状態を表す基準信号をそのフィルタで処理した値と各マ
イクロフォンが検出した残留騒音とに基づいた所定の評
価関数の値が低減するように、各ラウドスピーカ毎に設
けられたフィルタ係数可変のディジタルフィルタのフィ
ルタ係数を更新している。

【０００６】しかしながらこのような能動型騒音制御装
置を、単に車両に適用しただけでは、フィルタ係数の更
新を行うたびに、畳み込み演算が必要であるため、演算
処理に時間がかかり、ロードノイズのようにランダムな
振動から騒音を発生する車室内の騒音低減に対しては、
適用することが困難であった。かかる不具合に対処する
ため、“日本音響学会講演論文集 平成４年３月”の５
１５〜５１６頁に記載された能動型騒音制御装置があ
り、この装置では、騒音の発生状態を表す基準信号とし
て、騒音の基本周波数に同期したインパルス列を適用す
ることにより、畳み込み演算の簡略化若しくは不要化を
図っていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の能動型騒音制御装置を単に車両に適用しただ
けでは、伝達関数フィルタが予め定められた一つの値し
か有していないため、車室内の音響特性が温度，乗員
数，窓の開閉等によって比較的頻繁に変化し、これらに
追従することができず、充分な騒音低減効果が得られな
い可能性がある。

【０００８】本発明は、このような従来の技術が有する
未解決の課題に着目してなされたものであって、伝達関
数フィルタを短時間で且つ高精度に同定することを可能
とし、もって、音響特性の変化が激しい車両の車室内で
あっても、良好な騒音低減効果が行える車両用能動型騒
音制御装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、騒音源から騒音が伝達され
る車両の車室内に制御音を発生可能な制御音源と、前記
車室内の所定位置における残留騒音を検出し残留騒音信
号として出力する残留騒音検出手段と、前記騒音源の騒
音発生状態を表す基準信号を生成する基準信号生成手段
と、前記制御音源及び前記残留騒音検出手段間の伝達関
数をモデル化した伝達関数フィルタと、この伝達関数フ
ィルタと前記基準信号とを畳み込んで基準処理信号を生
成する基準処理信号生成手段と、前記基準信号，前記残
留騒音信号及び前記基準処理信号に基づいて前記空間内
の騒音が低減するように前記制御音源を駆動させる能動
制御手段と、前記制御音源から同定音を発生させる同定
音発生手段と、前記残留騒音信号から前記騒音に相関の
ある成分を除去する騒音相関成分除去手段と、前記制御
音源から発せられた同定音及び前記騒音相関成分除去手
段で処理された前記残留騒音信号に基づいて前記制御音
源及び前記残留騒音検出手段間の音響伝達特性を求めて
前記伝達関数フィルタを同定する伝達関数フィルタ同定
手段と、を備えた。

【００１０】また、上記目的を達成するために、請求項
２記載の発明は、周期的な騒音を発する騒音源から騒音
が伝達される車両の車室内に制御音を発生可能な制御音
源と、前記車室内の所定位置における残留騒音を検出し
残留騒音信号として出力する残留騒音検出手段と、前記
騒音源から発せられる騒音と同じ周期のインパルス列で
なる基準信号を生成する基準信号生成手段と、前記制御
音源及び前記残留騒音検出手段間の伝達関数をモデル化
した伝達関数フィルタと、この伝達関数フィルタと前記
基準信号とを畳み込んで基準処理信号を生成する基準処
理信号生成手段と、フィルタ係数可変の適応ディジタル
フィルタと、この適応ディジタルフィルタと前記基準信
号とを畳み込んで前記制御音源を駆動する信号を生成す
る駆動信号生成手段と、前記基準処理信号及び前記残留
騒音信号に基づいて前記車室内の騒音が低減するように
前記適応ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新する
適応処理手段と、前記制御音源から同定音を発生させる
同定音発生手段と、前記残留騒音信号から前記騒音に相
関のある成分を除去する騒音相関成分除去手段と、前記
制御音源から発せられた同定音及び前記騒音相関成分除
去手段で処理された前記残留騒音信号に基づいて前記制
御音源及び前記残留騒音検出手段間の音響伝達特性を求
めて前記伝達関数フィルタを同定する伝達関数フィルタ
同定手段と、を備えた。

【００１１】そして、請求項３記載の発明は、上記請求
項１又は請求項２記載の発明において、騒音相関成分除
去手段は、フィルタ係数可変の騒音相関成分除去用適応
ディジタルフィルタと、基準信号と前記騒音相関成分除
去用適応ディジタルフィルタとを畳み込んで騒音相関成
分除去信号を生成する騒音相関成分除去信号生成手段
と、残留騒音信号及び前記騒音相関成分除去信号を重畳
する騒音相関成分除去信号重畳手段と、この騒音相関成
分除去信号重畳手段の出力及び基準信号に基づいてその
騒音相関成分除去信号重畳手段の出力に含まれる基準信
号に相関のある成分が低減するように前記騒音相関成分
除去用適応ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新す
る騒音相関成分除去用適応処理手段と、を有して構成さ
れ、前記騒音相関成分除去信号重畳手段の出力を伝達関
数フィルタ同定手段に供給する。

【００１２】さらに、請求項４記載の発明は、上記請求
項２記載の発明において、騒音相関成分除去手段は、基
準信号に基づいて正弦波を生成する正弦波生成手段と、
フィルタ係数可変の騒音相関成分除去用適応ディジタル
フィルタと、前記正弦波生成手段が生成した正弦波と前
記騒音相関成分除去用適応ディジタルフィルタとを畳み
込んで騒音相関成分除去信号を生成する騒音相関成分除
去信号生成手段と、残留騒音信号及び前記騒音相関成分
除去信号を重畳する騒音相関成分除去信号重畳手段と、
この騒音相関成分除去信号重畳手段の出力及び基準信号
に基づいてその騒音相関成分除去信号重畳手段の出力に
含まれる基準信号に相関のある成分が低減するように前
記騒音相関成分除去用適応ディジタルフィルタのフィル
タ係数を更新する騒音相関成分除去用適応処理手段と、
を有して構成され、前記騒音相関成分除去信号重畳手段
の出力を伝達関数フィルタ同定手段に供給する。

【００１３】また、請求項５記載の発明は、上記請求項
４記載の発明において、騒音源が車両のエンジンであ
り、正弦波生成手段は、基準信号の周期及び前記エンジ
ンの気筒数に基づいて正弦波を生成する。そして、請求
項６記載の発明は、上記請求項５記載の発明において、
エンジンが４気筒であり、基準信号が前記エンジンのク
ランクの１／２回転に同期したインパルス列であり、正
弦波生成手段は、前記基準信号と同じ周期の正弦波を生
成する。同様に、請求項７記載の発明は、上記請求項５
記載の発明において、エンジンが６気筒であり、基準信
号が前記エンジンのクランクの２／３回転に同期したイ
ンパルス列であり、正弦波生成手段は、前記基準信号と
同じ周期の正弦波及び基準信号の２倍の周波数の正弦波
の一方若しくは両方を生成する。

【００１４】そして、請求項８記載の発明は、上記請求
項１又は請求項２記載の発明において、伝達関数フィル
タ同定手段は、フィルタ係数可変の伝達関数フィルタ同
定用適応ディジタルフィルタと、同定音の基礎となる同
定音信号と前記伝達関数フィルタ同定用適応ディジタル
フィルタとを畳み込んで伝達関数フィルタ同定信号を生
成する伝達関数フィルタ同定信号生成手段と、残留騒音
信号及び前記伝達関数フィルタ同定信号を重畳する伝達
関数フィルタ同定信号重畳手段と、この伝達関数フィル
タ同定信号重畳手段の出力及び前記同定音信号に基づい
てその伝達関数フィルタ同定信号重畳手段の出力が低減
するように前記伝達関数フィルタ同定用適応ディジタル
フィルタのフィルタ係数を更新する伝達関数フィルタ同
定用適応処理手段と、を有して構成され、騒音相関成分
除去手段は、前記伝達関数フィルタ同定信号重畳手段及
び前記伝達関数フィルタ同定用適応処理手段間に介在し
且つ基準信号に相関のある成分の通過を阻止するノッチ
フィルタである。

【００１５】そして、請求項９記載の発明は、上記請求
項１乃至請求項８記載の発明において、同定音発生手段
は、同定音の基礎となる同定音信号を生成する同定音信
号生成手段と、制御音源を駆動する信号に前記同定音信
号を重畳する同定音信号重畳手段と、を有する。さら
に、請求項１０記載の発明は、上記請求項９記載の発明
において、同定音信号生成手段は、同定音信号としてホ
ワイトノイズ信号を生成する。同様に、請求項１１記載
の発明は、上記請求項９記載の発明において、同定音信
号生成手段は、同定音信号として、所定周波数帯域では
所定レベルを有し且つその所定周波数帯域以外の成分は
有しない信号を生成する。

【００１６】また、請求項１２記載の発明は、上記請求
項１１記載の発明において、騒音の発生状態に応じて所
定周波数帯域を変化させる周波数帯域可変手段を設け
た。さらに、請求項１３記載の発明は、上記請求項９乃
至請求項１２記載の発明において、車室内の騒音レベル
に応じて同定音信号のレベルを調整する同定音信号レベ
ル調整手段を設けた。

【００１７】

【作用】請求項１記載の発明にあっては、基準信号生成
手段が生成した基準信号と、残留騒音信号検出手段が検
出し出力した残留騒音信号と、基準信号を伝達関数フィ
ルタで処理した基準処理信号とに基づき、能動制御手段
が、車室内の騒音が低減するように制御音源を駆動させ
るから、その制御音源から発せられる制御音によって、
騒音源から車室内に伝達される騒音が相殺され、車室内
の騒音の低減が図られる。

【００１８】一方、同定音発生手段が制御音源から同定
音を発生させると、その同定音は、車室内の騒音ととも
に残留騒音検出手段によって検出されるから、残留騒音
信号には、騒音源で発生した騒音に相関のある成分とと
もに、同定音に相関のある信号が含まれることになる。
そして、かかる残留騒音信号に含まれる成分のうち、伝
達関数フィルタの同定処理にとってはノイズでしかない
騒音源で発生した騒音に相関のある成分は、騒音相関成
分除去手段によって除去されるから、伝達関数フィルタ
同定手段には、残留騒音信号に含まれる成分のうち、同
定音に相関のある成分が供給されることになる。

【００１９】この結果、車室内の騒音が十分に低減され
ていない状況においても、伝達関数フィルタ同定手段に
よって、制御音源及び残留騒音検出手段間の音響伝達特
性が短時間で求められるから、伝達関数フィルタを高精
度に同定することが可能となる。従って、その音響伝達
特性が比較的短時間に変動する車室内であっても、伝達
関数フィルタの精度低下が防止され、能動制御手段によ
る騒音低減制御の劣化が防止される。

【００２０】また、請求項２記載の発明にあっては、駆
動信号生成手段が、適応ディジタルフィルタと基準信号
とを畳み込んで制御音源を駆動する信号を生成するか
ら、制御音源からは、騒音源から発生する騒音に相関の
ある制御音が発生するが、制御開始直後は、適応ディジ
タルフィルタのフィルタ係数が最適値に収束していると
は限らないので、必ずしも騒音が低減するとはいえな
い。

【００２１】しかし、基準処理信号生成手段が伝達関数
フィルタと基準信号とを畳み込んで生成した基準処理信
号と、残留騒音検出手段が出力した残留騒音信号とに基
づいて、適応処理手段が、車室内の騒音が低減するよう
に適応ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新するの
で、制御音源から発せられる制御音によって騒音が打ち
消され、車室内の騒音が低減する。

【００２２】なお、本発明では、基準信号生成手段が生
成した基準信号は、騒音源から発せられる騒音と同じ周
期のインパルス列であり、その基準信号を形成する個々
のインパルスに対応する伝達関数フィルタ又は適応ディ
ジタルフィルタの応答はインパルス応答であるから、そ
れら各フィルタのフィルタ係数に一致する。従って、基
準処理信号生成手段及び駆動信号生成手段においては、
積算をしなくても畳み込みが行える。

【００２３】そして、本発明にあっても、同定音発生手
段によって制御音源から同定音が発生すると、その同定
音は、車室内の騒音とともに残留騒音検出手段によって
検出され残留騒音信号として出力され、残留騒音信号に
含まれる成分のうち、騒音源で発生した騒音に相関のあ
る成分は騒音相関成分除去手段によって除去されるか
ら、伝達関数フィルタ同定手段には、残留騒音信号に含
まれる成分のうち、同定音に相関のある成分が供給され
ることになる。この結果、伝達関数フィルタ同定手段に
よって制御音源及び残留騒音検出手段間の音響伝達特性
が短時間で求められるから、伝達関数フィルタを高精度
に同定することが可能となる。

【００２４】請求項３記載の発明は、騒音相関成分除去
手段に適応処理を用いたものであって、騒音相関成分除
去信号生成手段が、騒音に相関のある基準信号と騒音相
関成分除去用適応ディジタルフィルタとを畳み込んで生
成する騒音相関成分除去信号は、騒音相関成分除去信号
重畳手段によって、残留騒音信号に重畳される。そし
て、騒音相関成分除去用適応処理手段が、騒音相関成分
除去信号重畳手段の出力に含まれる基準信号に相関のあ
る成分が低減するように、騒音相関成分除去用適応ディ
ジタルフィルタのフィルタ係数を更新するため、フィル
タ係数は適宜収束し、残留騒音信号に含まれる基準信号
に相関のある成分は、騒音相関成分除去信号重畳手段に
おいて除去される。

【００２５】従って、その騒音相関成分除去信号重畳手
段の出力が伝達関数フィルタ同定手段に供給されれば、
伝達関数フィルタ同定手段には、残留騒音信号に含まれ
る成分のうち、同定音に相関のある成分が供給されるこ
とになる。一方、請求項４記載の発明にあっては、騒音
相関成分除去信号生成手段は、正弦波生成手段が基準信
号に基づいて生成した正弦波と、騒音相関成分除去用適
応ディジタルフィルタとを畳み込んで騒音相関成分除去
信号を生成するので、騒音相関成分除去信号重畳手段に
よって、その正弦波に相関のある成分が、残留騒音信号
から除去されることになる。

【００２６】さらに、請求項５記載の発明のように、騒
音源としてのエンジンで発生する騒音のうち、特に問題
となる騒音の周波数はエンジンの気筒数によって略決ま
るから、正弦波生成手段において、基準信号の周期及び
エンジンの気筒数に基づいて正弦波が生成されると、エ
ンジンの気筒数に応じて決まる特有の騒音に相関のある
成分が、残留騒音信号から除去されることになる。

【００２７】そして、請求項６記載の発明のように、エ
ンジンが４気筒であれば、クランクの１回転を１周期と
した振動現象の２次に同期して発生するこもり音が特に
問題となる騒音であるから、基準信号をそのクランクの
１／２回転に同期したインパルス列とし、正弦波生成手
段が、その基準信号と同じ周期の正弦波を生成すると、
残留騒音信号からは、こもり音に相関のある成分が除去
されることになる。

【００２８】また、請求項７記載の発明のように、エン
ジンが６気筒であれば、クランクの１回転を１周期とし
た振動現象の1.５次及び３次に同期して発生する騒音が
特に問題となる騒音であるから、基準信号がそれらのう
ちの低次の信号である1.５次に同期したインパルス列と
なるように、基準信号をクランクの２／３回転に同期し
たインパルス列とすれば、その高調波である３次に同期
した騒音も騒音低減制御によって低減されるとともに、
正弦波生成手段において、それら1.５次及び３次の内の
一方又は両方の正弦波が生成され、残留騒音信号から
は、問題となる騒音に相関のある成分が除去されること
になる。

【００２９】請求項８記載の発明は、伝達関数フィルタ
同定手段に適応処理を用いるとともに、騒音相関成分除
去手段としてノッチフィルタを適用したものであり、伝
達関数フィルタ同定信号生成手段が、同定音の基礎とな
る同定音信号と伝達関数フィルタ同定用適応ディジタル
フィルタとを畳み込んで生成した伝達関数フィルタ同定
信号は、伝達関数フィルタ同定信号重畳手段によって、
残留騒音信号に重畳される。

【００３０】そして、その伝達関数フィルタ同定信号重
畳手段の出力が基準信号に相関のある成分の通過を阻止
するノッチフィルタで処理され、その処理された信号
と、同定音信号とに基づき、伝達関数フィルタ同定用適
応処理手段が、伝達関数フィルタ同定信号重畳手段の出
力が低減するように伝達関数フィルタ同定用適応ディジ
タルフィルタのフィルタ係数を更新する。

【００３１】この結果、伝達関数フィルタ同定用適応デ
ィジタルフィルタのフィルタ係数が適宜収束し、その収
束した時点の伝達関数フィルタ同定用適応ディジタルフ
ィルタが、制御音源及び残留騒音検出手段間の音響伝達
特性を表す伝達関数フィルタとなる。請求項９記載の発
明にあっては、同定音信号生成手段で生成された同定音
信号が、同定音信号重畳手段によって、制御音源を駆動
する信号に重畳されるため、制御音源からは、騒音を低
減するための制御音とともに、同定処理のための同定音
が発生する。

【００３２】また、請求項１０記載の発明であれば、同
定音信号生成手段は、同定音として全周波数帯域におい
て一定の振幅スペクトルを示すホワイトノイズを生成す
るため、制御音源及び残留騒音検出手段間の音響伝達特
性が全周波数帯域に渡って求められる。さらに、請求項
１１記載の発明であれば、同定音信号生成手段は、同定
音として、所定周波数帯域においてのみ所定のパワーを
有する信号を生成するため、その所定周波数帯域を適宜
選定することにより、同定が不要な周波数帯域の同定音
は発生しないから、同定処理の精度を劣化させることな
く、処理速度等が向上する。

【００３３】また、請求項１２記載の発明であれば、周
波数帯域可変手段が、騒音の発生状態に応じて、同定音
信号がパワーを有する所定周波数帯域を変化させるた
め、騒音の発生状態（例えば、騒音の周波数）に応じて
同定が必要な周波数帯域が変化しても、同定処理の精度
が劣化しない。そして、請求項１３記載の発明のよう
に、同定音信号レベル調整手段が、車室内の騒音レベル
（例えば、残留騒音信号のレベル）に応じて同定音信号
のレベルを調整すると、車室内の騒音レベルが高い場合
にはそれに応じたレベルの同定音を発生するようにすれ
ば、乗員に不快感を与えない範囲で、同定処理を短時間
で且つ高精度に行える。

【００３４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本発明の第１実施例の全体構成を示す図
であり、この実施例は、騒音源としてのエンジン４から
車室６内に伝達されるこもり音の低減を図る車両用能動
型騒音制御装置１に本発明を適用したものである。

【００３５】先ず、構成を説明すると、車体３は、前輪
２ａ，２ｂ，後輪２ｃ，２ｄ及び各車輪２ａ〜２ｄと車
体３との間に介在するサスペンションによって支持され
ている。なお、図１に示す車両は、前輪２ａ及び２ｂが
車体３前部に配置されたエンジン４によって回転駆動さ
れるいわゆる前置きエンジン前輪駆動車である。エンジ
ン４には、クランク角センサ５が取り付けられていて、
このクランク角センサ５は、エンジン４のクランクの回
転に同期したクランク角信号Ｘをコントローラ１０に供
給する。

【００３６】また、車体３の車室６内には、制御音源と
してのラウドスピーカ７ａ，７ｂ，７ｃ及び７ｄが、前
部座席Ｓ₁ ，Ｓ₂ 及び後部座席Ｓ₃ ，Ｓ₄ のそれぞれに
対向するドア部に配置されている。さらに、各座席Ｓ₁
〜Ｓ₄ のヘッドレスト位置には、残留騒音検出手段とし
てのマイクロフォン８ａ〜８ｈが、それぞれ二つずつ配
設されていて、これらマイクロフォン８ａ〜８ｈが音圧
として測定した残留騒音信号ｅ₁ 〜ｅ₈ が、コントロー
ラ１０に供給される。

【００３７】そして、コントローラ１０は、マイクロコ
ンピュータや必要なインタフェース回路等を含んで構成
されていて、クランク角センサ５から供給されるクラン
ク角信号Ｘと、マイクロフォン８ａ〜８ｈから供給され
る残留騒音信号ｅ₁ 〜ｅ₈ とに基づいて、後述する演算
処理を実行し、車室６内に伝達されるこもり音を打ち消
すような制御音がラウドスピーカ７ａ〜７ｄから発せら
れるように、それらラウドスピーカ７ａ〜７ｄに駆動信
号ｙ₁ 〜ｙ₄ を出力する。

【００３８】図２は、コントローラ１０の機能構成を示
すブロック図であって、このコントローラ１０は、クラ
ンク角信号Ｘに基づき、こもり音の原因となるエンジン
４で発生する振動と同じ周期の（例えば、レシプロ４気
筒の場合は１／２回転する度に一つの、６気筒の場合に
は２／３回転する度に一つの）インパルス列でなる基準
信号ｘを生成し出力する基準信号生成部１１と、ラウド
スピーカ７ａ〜７ｄから発せられる制御音によって騒音
が打ち消されるようにそのラウドスピーカ７ａ〜７ｄに
対する駆動信号を生成する能動制御手段としての能動制
御部１２と、各ラウドスピーカ７ａ〜７ｄ及びマイクロ
フォン８ａ〜８ｈ間の伝達関数を有限インパルス応答関
数の形でモデル化した伝達関数フィルタＣ＾_lm（ｌ＝１
〜Ｌ：Ｌはマイクロフォン８ａ〜８ｈの個数であり、本
実施例ではＬ＝８）と基準信号ｘとを畳み込んで基準処
理信号ｒ_lmを生成し出力する基準処理信号生成部１４
と、を有し、能動制御部１２は、ラウドスピーカ７ａ〜
７ｄに対応した個数（Ｍ個：本実施例では、Ｍ＝４）の
適応ディジタルフィルタＷ_m （ｍ＝１〜Ｍ）と基準信号
ｘとを畳み込んで駆動信号ｙ_m を生成し出力する駆動信
号生成部１３と、基準処理信号ｒ_lm及び残留騒音信号ｅ
₁ 〜ｅ₈ に基づいて車室６内のこもり音が低減するよう
に駆動信号生成部１３内の適応ディジタルフィルタＷ_m
の各フィルタ係数Ｗ_miを更新する適応処理部１７と、か
ら構成されている。

【００３９】なお、本実施例では、適応処理部１７は、
適応ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新するのに
好適なアルゴリズムの一つであるＬＭＳアルゴリズムに
基づいて、適応ディジタルフィルタＷ_m の各フィルタ係
数Ｗ_miを更新する。また、コントローラ１０は、クラン
ク角信号Ｘに基づき、基準信号ｘのＮ（Ｎは整数）倍の
周波数の（例えば、レシプロ４気筒の場合、Ｎ＝１０で
あれば、クランクが１８度回転する度に一つのパルスで
なる）クロックパルスＣ_P 生成し出力するクロックパル
ス生成部１９を有しており、コントローラ１０内の各処
理は、基本的にはそのクロックパルスＣ_P に同期して実
行されることになる。

【００４０】さらに、コントローラ１０は、伝達関数フ
ィルタＣ＾_lmを同定する伝達関数フィルタ同定処理部２
０と、残留騒音信号ｅ_l から基準信号ｘに相関のある成
分を除去する騒音相関成分除去部３０とを有している。
伝達関数フィルタ同定処理部２０は、実際の音響空間に
対する伝達関数フィルタＣ＾_lmの相対的な劣化を防止す
るためのものであって、本実施例では、騒音低減処理と
同様に、適応処理によって伝達関数フィルタＣ＾_lmの同
定を行う構成としている。

【００４１】即ち、伝達関数フィルタ同定処理部２０
は、後述する同定音信号ｓと同定用適応ディジタルフィ
ルタＣ＾' _lmとを畳み込む伝達関数フィルタ同定信号生
成部２１と、この伝達関数フィルタ同定信号生成部２１
の出力の反転値と騒音相関成分除去部３０で処理された
残留騒音信号ｅ_l とを加算する加算部２２と、同定音信
号ｓ及び加算部２２の出力に基づきその加算部２２の出
力が低減する方向に同定用適応ディジタルフィルタＣ
＾' _lmの各フィルタ係数Ｃ＾' _lmi を更新する適応処理
部２３と、を有している。

【００４２】一方、騒音相関成分除去部３０は、残留騒
音信号ｅ_l から基準信号ｘに相関のある成分を除去する
ことにより、伝達関数フィルタ同定処理部２０における
処理の高速化及び高精度化を図るためのものであって、
本実施例では、適応処理によって基準信号ｘに相関のあ
る成分を除去する構成としている。即ち、騒音相関成分
除去部３０は、基準信号ｘと騒音相関成分除去用適応デ
ィジタルフィルタＥ_lmとを畳み込む騒音相関成分除去信
号生成部３１と、この騒音相関成分除去信号生成部３１
の出力の反転値と残留騒音信号ｅ_l とを加算する加算部
３２と、基準信号ｘ及び加算部３２の出力に基づきその
加算部３２の出力に含まれる基準信号ｘに相関のある成
分が除去される方向に騒音相関成分除去用適応ディジタ
ルフィルタＥ_l の各フィルタ係数Ｅ_liを更新する適応処
理部３２と、を有している。

【００４３】また、コントローラ１０は、同定音発生手
段を構成する同定音生成部４０及び加算部４５を有し、
同定音生成部４０は、同定音信号ｓを生成するものであ
って、Ｍ系列信号生成部４１と、このＭ系列信号生成部
４１の出力のレベル調整を行う増幅率可変の増幅部４２
と、この増幅部４２の出力が供給され所定周波数帯域の
成分のみを通過させる通過帯域可変のバンドパス・フィ
ルタ４３と、を備えている。そして、バンドパス・フィ
ルタ４３の出力を同定音信号ｓとしており、さらに、こ
の同定音信号ｓは、上記加算部４５において駆動信号ｙ
_m に加算される。

【００４４】なお、本実施例では、増幅部４２の増幅率
は残留騒音信号ｅ_l の大きさに応じて変化し、バンドパ
ス・フィルタ４３の通過帯域は基準信号ｘの周期に応じ
て変化するようになっている。図３及び図４は、コント
ローラ１０内で実行される処理の概要を示したフローチ
ャートであり、以下、本実施例の動作を説明する。

【００４５】図３は、基準信号ｘ及びクロックパルスＣ
_P に同期して実行される騒音低減制御の概要を示してい
て、インパルス列でなる基準信号ｘに同期して１サイク
ルの処理が実行されるとともに、その基準信号ｘの１周
期をＮ等分した間隔で入力されるクロックパルスＣ_P に
同期して１サンプリングの処理が実行されるようになっ
ている。

【００４６】先ず、ステップ１０１において、カウンタ
変数ｋをクリアし、次いでステップ１０２に移行し、残
留騒音信号ｅ_l を読み込む。次いで、ステップ１０３に
移行し、伝達関数フィルタＣ＾_lmと基準信号ｘとの畳み
込みを行い基準処理信号ｒ_lmを演算するが、本実施例で
は、基準信号ｘはインパルス列であり、個々のインパル
スによる伝達関数フィルタＣ＾_lmの応答はその伝達関数
フィルタＣ＾_lmの各フィルタ係数Ｃ＾_lmi （ｉ＝０，
１，…，Ｎ−１）に等しいから、基準処理信号ｒ_lmは、
下記の（１）又は（２）式に基づいて求められる。

【００４７】 ｒ_lmi ＝Ｃ＾_lm(k-i) （ｋ≧ｉ） ……（１） ｒ_lmi ＝Ｃ＾_lm(k-i+N) （ｋ＜ｉ） ……（２） つまり、本実施例にあっては、積算を行わなくても、基
準処理信号生成部１４における畳み込み演算が可能であ
る。次いで、ステップ１０４に移行し、ＬＭＳアルゴリ
ズムに基づく下記の（３）式に従って、適応ディジタル
フィルタＷ_m の各フィルタ係数Ｗ_miを更新する。

【００４８】 なお、α_w は収束係数である。このステップ１０４で各
フィルタ係数Ｗ_miの更新が終了したら、ステップ１０５
に移行し、同定音信号ｓ_mkを演算する。

【００４９】即ち、この同定音信号ｓ_mkには、本実施例
では、Ｍ系列信号生成部４１で生成されたホワイトノイ
ズとしてのＭ系列信号を、増幅部４２でレベル調整した
後に、バンドパス・フィルタ４３で所定周波数帯域以外
の成分を除去した値、即ち、そのバンドパス・フィルタ
４３の通過周波数帯域では増幅部４２で調整されたレベ
ルを有するが、それ以外の周波数帯域ではほとんどパワ
ーを有しない信号が適用される。

【００５０】ここで、増幅部４２でＭ系列信号のレベル
調整を行うのは、ラウドスピーカ７ａ〜７ｄから発せら
れる同定音は、同定処理の高速化及び高精度化のために
はなるべく大きい方が望ましいが、大き過ぎると乗員に
不快感を与える恐れがあるため、残留騒音信号ｅ_l のレ
ベルに応じて、乗員に聞こえない範囲で最大レベルにす
るのが得策だからである。

【００５１】また、バンドパス・フィルタ４３でフィル
タ処理を行い、所定周波数帯域以外の成分を除去してい
るのは、ラウドスピーカ７ａ〜７ｄの規格等から決まる
音響特性によっては、低周波域の同定音は発生させるこ
とができないため、その不要な帯域の成分を除去するこ
とにより、無駄な演算が省かれ、処理の高速化が図られ
るからである。

【００５２】さらに、そのバンドパス・フィルタ４３の
通過帯域を基準信号ｘの周期に応じて可変としたのは、
発生している騒音の周波数帯域における伝達関数が、騒
音低減制御の精度向上にとって最も重要だからである。
そして、ステップ１０６に移行し、下記の（４）又は
（５）式に従って、ラウドスピーカ７ａ〜７ｄの駆動信
号ｙ_m を演算する。

【００５３】 ｙ_m ＝Ｗ_mk＋ｓ_m(k-i) （ｋ≧ｉ） ……（４） ｙ_m ＝Ｗ_mk＋ｓ_m(k-i+N) （ｋ＜ｉ） ……（５） ここで、上記（４）又は（５）式においては、見掛け上
は、基準信号ｘと適応ディジタルフィルタＷ_m との畳み
込み演算を行うことなく、駆動信号ｙ_m が生成されてい
るが、これは、上記ステップ１０３で説明したのと同様
に、基準信号ｘがインパルス列であるため、適応ディジ
タルフィルタＷ_m のフィルタ係数Ｗ_mkをそのまま駆動信
号生成部１３の出力とすることができるからである。

【００５４】そして、ステップ１０７に移行し、駆動信
号ｙ_m を出力した後に、ステップ１０８でカウンタ変数
ｋをインクリメントし、そのカウンタ変数ｋがＮに達し
たか否かをステップ１０９で判定し、ｋ＝Ｎとなるまで
上述したステップ１０２以降の処理を繰り返し実行す
る。ステップ１０７で駆動信号ｙ_m を出力すると、ラウ
ドスピーカ７ａ〜７ｄから車室６内に制御音が発生する
が、制御開始直後は適応ディジタルフィルタＷ_m の各フ
ィルタ係数Ｗ_miが最適な値に収束しているとは限らない
ので、必ずしも車室６内に伝達されたこもり音が低減さ
れるとはいえない。

【００５５】しかし、ステップ１０４でフィルタ係数Ｗ
_miが適宜構成され、最適値に収束していくと、車室６内
に伝達されるこもり音がラウドスピーカ７ａ〜７ｄから
発せられる制御音によって打ち消され、車室６内の騒音
の低減が図られる。一方、図４に示す処理は、図３に示
す処理のうち、ステップ１０３〜１０７の処理と実質的
に並列に実行される処理であって、図２の機能構成で
は、伝達関数フィルタ同定処理部２０及び騒音相関成分
除去部３０に対応する処理を示す。

【００５６】先ず、そのステップ２０１において、騒音
相関成分除去用適応ディジタルフィルタＥ_l のフィルタ
係数Ｅ_lkを、ＬＭＳアルゴリズムに基づいた下記の
（６）式に従って更新する。 Ｅ_lk＝Ｅ_lk−α_E ｅ_l ……（６） この更新式は、前述のようにＬＭＳアルゴリズムに基づ
いたものであるが、フィルタＥ_l の入力である基準信号
ｘは、既に説明したようにインパルス列であるため、ｋ
番目の係数Ｅ_lkを更新する部分でのみ値１を持つ。従っ
て、Ｅ_lkのみが（６）式に従って更新される。

【００５７】次いで、ステップ２０２に移行し、下記の
（７）式に従い、残留騒音信号ｅ_lから基準信号ｘに相
関のある成分を除去する。 ｅ_l ＝ｅ_l −Ｅ_lk ……（７） ここで、この（７）式においても、見掛け上は、基準信
号ｘと騒音相関成分除去用適応ディジタルフィルタＥ_l
との畳み込み演算が行われていないが、これも、上記ス
テップ１０３で説明したのと同様に、基準信号ｘがイン
パルス列であるため、フィルタ係数Ｅ_lkをそのまま畳み
込み演算の結果として用いることができるからである。

【００５８】そして、ステップ２０３に移行し、上記ス
テップ２０２において基準信号ｘに相関のある成分が除
去された残留騒音信号ｅ_l と、同定音信号ｓ_mkとを用
い、ＬＭＳアルゴリズムに基づいた下記の（８）又は
（９）式に従って、同定用適応ディジタルフィルタＣ
＾' _lmの各フィルタ係数Ｃ＾' _lmi を更新する。 Ｃ＾' _lmi ＝Ｃ＾' _lmi −α_C ｅ_l ｓ_m(k-i) （ｋ≧ｉ） …（８） Ｃ＾' _lmi ＝Ｃ＾' _lmi −α_C ｅ_l ｓ_m(k-i+N) （ｋ＜ｉ） …（９） このステップ２０３における各フィルタ係数Ｃ＾' _lmi
の更新が終了したら、ステップ２０４に移行し、伝達関
数フィルタＣ＾_lmを、最新の同定用適応ディジタルフィ
ルタＣ＾' _lmで置き換える。

【００５９】そして、図４に示す処理においては、残留
騒音信号ｅ_l をそのまま同定処理に適用するのではな
く、同定処理にとってはノイズでしかない基準信号ｘに
相関のある成分を除去してから適用しているため、ステ
ップ２０３における同定用適応ディジタルフィルタＣ
＾' _lmの更新は、短時間で且つ高精度に行われる。従っ
て、この図４に示す処理を実行した結果、図３に示す騒
音低減制御に用いられる伝達関数フィルタＣ＾_lmは、常
に現在の音響伝達特性に基づいて設定されていることに
なるから、車両のように温度，乗員数，窓の開閉等の音
響伝達特性に影響を与える要因が多く、且つ、それらが
比較的頻繁に変化しても、良好な騒音低減制御を行うこ
とができる。

【００６０】そして、本実施例にあっては、基準信号ｘ
をクランク角信号Ｘに同期したインパルス列としている
ため、上述のように、その基準信号ｘを用いる畳み込み
演算が非常に簡易となり、処理速度の大幅な向上が図ら
れる。しかも、本実施例によれば、同定音のレベルは乗
員に不快感を与えない範囲に抑えられるから、騒音低減
制御と相反する作用を及ぼすこともない。

【００６１】特に、本実施例では、計算量の低減ととも
に、適応ディジタルフィルタの追従性をも向上させるた
めに、ラウドスピーカ７ａ〜７ｄに出力する駆動信号ｙ
_m を生成する処理を、基準信号ｘの周波数の整数倍のク
ロックパルスＣ_P で実行しているが、上述の如く伝達関
数フィルタＣ＾_lmが車室内の音響伝達特性の変化に素早
く追従する構成であるので、上記追従性の向上効果を、
不具合なく発揮することができる。

【００６２】ここで、本実施例では、クランク角センサ
５及び基準信号生成部１１によって基準信号生成手段が
構成され、基準処理信号生成部１４及びステップ１０３
の処理によって基準処理信号生成手段が構成され、駆動
信号生成部１３及びステップ１０６の処理によって駆動
信号生成手段が構成され、駆動信号生成部１３及び適応
処理部１７によって能動制御手段が構成され、適応処理
部１７によって適応処理手段が構成され、Ｍ系列信号生
成部４１及び加算部４５によって同定音発生手段が構成
され、騒音相関成分除去部３０及びステップ２０１，２
０２の処理によって騒音相関成分除去手段が構成され、
伝達関数フィルタ同定部２０及びステップ２０３の処理
によって伝達関数フィルタ同定手段が構成される。

【００６３】そして、Ｍ系列信号生成部４１が同音音信
号生成手段に対応し、加算部４５が同定音信号重畳手段
に対応し、バンドパス・フィルタ４３が周波数帯域可変
手段に対応し、増幅部４２が同定音信号レベル調整手段
に対応する。図５は、本発明の第２実施例の要部を示す
図であり、これ以外の構成は、上記第１実施例と同様で
ある。

【００６４】即ち、本実施例では、基準信号ｘをそのま
ま騒音相関成分除去部３０に供給するのではなく、正弦
波生成部５１において、基準信号ｘに同期した正弦波を
生成し、その正弦波を騒音相関成分除去部３０に供給す
ることとしている。上記第１実施例では、インパルス列
である基準信号ｘに基づいて、その騒音相関成分除去部
３０においてＬＭＳアルゴリズムを実行しているため、
騒音相関成分除去用適応ディジタルフィルタＥ_l のタッ
プ数は、サンプリング周波数に応じた数、つまりＮ個必
要となる。

【００６５】しかし、本実施例では、正弦波に基づいて
ＬＭＳアルゴリズムを実行することになるため、除去す
る騒音の成分の数の２倍のタップ数があれば十分であ
る。例えば、４気筒エンジンにあっては、図６に示すよ
うに、クランク回転の２次成分が突出しているため、ク
ランクの１／２回転に同期した振動が最も問題となるか
ら、その振動の成分を除去するのであれば、成分数は１
であり、従ってそのタップ数は２で済む。また、６気筒
エンジンのように、1.５次及び３次の騒音を低減するの
であれば、成分数は２であるから、そのタップ数は４で
済むため、基準信号ｘがインパルス列でなくなり、畳み
込み演算の計算量が増加した分を差し引いても、結果と
して計算量の低減が図られる。そして、正弦波生成手段
は、基準信号ｘに同期した正弦波を出力すればよいか
ら、予め計算し記憶しておいた値を出力するだけで済む
ので、処理の遅延を招くこともない。

【００６６】なお、低減したい騒音の成分の数が複数の
場合には、それら次数に対応した正弦波を予め重畳した
値を記憶しておけば、特に問題はない。さらに、燃費の
向上等を図るために、走行状況等に応じて実際に稼働す
る気筒数が変化するタイプのエンジンの場合には、図７
に示すように、有効気筒数検出センサ５２を設け、その
検出結果に応じて正弦波生成手段５１が生成する正弦波
の周波数を変更するようにすれば、常に問題となる騒音
に相関のある成分を除去することができるようになる。

【００６７】図８は、本発明の第３実施例の要部を示す
図であり、この実施例では、上記第１実施例におけるよ
うな適応処理を用いた騒音相関成分除去部３０を設けず
に、騒音相関成分除去手段として、伝達関数フィルタ同
定処理部２０の加算部２２と適応処理部２３との間にノ
ッチフィルタ５５を設けたものである。ノッチフィルタ
５５は、図９に示すように、所定周波数において顕著な
減衰特性を有する帯域通過阻止フィルタであり、しか
も、サンプリング周波数に対して所定比率（図９の例で
あれば、0.３）の周波数成分の通過を阻止するという特
性を示す。

【００６８】このため、クランク回転を基準周波数と
し、その周波数若しくはその高調波の騒音が問題となる
車両にあっては、上記第１実施例で説明したようにクロ
ックパルスＣ_P が基準信号ｘをＮ等分した値として設定
される結果、実時間に対してクロックパルスＣ_P が可変
となる場合であっても、特に複雑な制御を行うことな
く、常に問題となる騒音の成分をノッチフィルタ５５に
よって除去することができ、上記第１実施例と同等の作
用効果が得られる。

【００６９】即ち、図８に示す構成において、伝達関数
フィルタ同定信号生成部２１の出力は、同定処理用適応
ディジタルフィルタＣ＾' _lmのタップ数をＪとすれば、 従って、加算部２２の出力は、下記の（11）式のように
なり、ノッチフィルタ５５の出力は下記の（12）式のよ
うになる。

【００７０】 ｑ_lk＝ｅ_l −ｖ_l ……（11） なお、Ｎ_i は、ノッチフィルタ５５のフィルタ係数であ
る。そして、以上（10）〜（12）式から、適応処理部２
３による同定処理用適応ディジタルフィルタＣ＾' _lmの
各フィルタ係数Ｃ＾' _lmi の更新は、ＬＭＳアルゴリズ
ムに基づいた下記の（13）式に従って行われる。

【００７１】 Ｃ＾' _lmi ＝Ｃ＾' _lmi −α_C ｔ_l ｓ_m(k-i) ……（13） なお、クロックパルスＣ_P が実時間に対して固定である
場合には、ノッチフィルタ５５の遮断周波数を、基準信
号ｘの周期に応じて変化させるようにすれば、同様の作
用効果が得られる。なお、上記各実施例では、本発明に
係る車両用能動型騒音制御装置を、車両のエンジンから
車室内に伝達されるこもり音の低減を図る装置に適用し
た場合について説明したが、本発明によって低減可能な
騒音は、これらに限定されるものではない。

【００７２】例えば、トランスミッションで発生する騒
音の低減するのであれば、そのトランスミッションのシ
ャフトの回転信号及びギア位置に基づいて基準信号を生
成すればよいし、終減速装置で発生する騒音を低減する
のであれば、その終減速装置の回転信号及びギア位置に
基づいて基準信号を生成すればよいし、ドライブ・シャ
フトで発生する騒音の低減するのであれば、そのドライ
ブ・シャフト回転信号に基づいて基準信号を生成すれば
よいし、プロペラ・シャフトで発生する騒音の低減する
のであれば、そのプロペラ・シャフト回転信号に基づい
て基準信号を生成すればよいし、エアコンディショナの
コンプレッサで発生する騒音を低減するのであれば、そ
のコンプレッサの回転信号に基づいて基準信号を生成す
ればよいし、ラジエータのファンから発生する騒音を低
減するのであれば、そのファンの回転信号に基づいて基
準信号を生成すればよいし、過給器で発生する騒音を低
減するのであれば、その過給器の回転信号に基づいて基
準信号を生成すればよいし、ウォータ・ポンプやオイル
・ポンプで発生する騒音を低減するのであれば、そのポ
ンプの回転信号に基づいて基準信号を生成すればよい
し、オルタネータで発生する騒音を低減するのであれ
ば、そのオルタネータの回転信号に基づいて基準信号を
生成すればよいし、車輪の回転に伴って発生する騒音を
低減するのであれば、その車輪の回転信号に基づいて基
準信号を生成すればよい。

【００７３】また、上記第１実施例では、エンジン４で
発生するこもり音に相関のある信号として、クランク角
検出信号Ｘを適用しているが、これに限定されるもので
はなく、例えば、エンジン４での燃焼に同期した信号で
あってもよい。さらに、上記第１実施例では、バンドパ
ス・フィルタ４３で処理した値を同定音信号ｓとしてい
るが、例えば比較的大出力のラウドスピーカが搭載され
ているのであれば、このバンドパス・フィルタ４３を設
けずに、Ｍ系列信号生成部４１で生成されたホワイトノ
イズを、増幅部４２でレベル調整するだけでも、又はレ
ベル調整をもすることなく、そのまま同定音信号ｓとし
て使用する構成としてもよい。

【００７４】また、上記各実施例では、基準信号ｘを騒
音に同期したインパルス列として場合について説明して
いるが、基準信号ｘ自体を正弦波のような連続関数とし
て取り込む構成としてもよい。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
車室内に伝達された騒音を打ち消すための制御音ととも
に同定音を発生させ、残留騒音とともに測定された同定
音に基づいて車室内の音響伝達特性を測定し、騒音低減
制御に用いる伝達関数フィルタを同定する構成とすると
ともに、測定された残留騒音から、車室内に伝達される
騒音に相関のある成分を除去してから同定処理を行う構
成としたため、短時間で且つ高精度に伝達関数フィルタ
の同定処理を行うことができ、この結果、車両のように
比較的頻繁に音響伝達特性が変化する空間であっても、
良好な騒音低減制御が行えるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の全体構成を示す図であ
る。

【図２】コントローラの機能構成を示すブロック図であ
る。

【図３】コントローラ内で実行される処理の概要を示す
フローチャートである。

【図４】コントローラ内で実行される処理の概要を示す
フローチャートである。

【図５】本発明の第２実施例の要部を示すブロック図で
ある。

【図６】車両のエンジンにおいて問題となる騒音の周波
数を示す図である。

【図７】第２実施例の別の構成を示すブロック図であ
る。

【図８】本発明の第３実施例の要部を示すブロック図で
ある。

【図９】ノッチフィルタの特性の一例を示す図である。

【符号の説明】

１ 車両用能動型騒音制御装置 ４ エンジン（騒音源） ５ クランク角センサ ６ 車室 ７ａ〜７ｄ ラウドスピーカ（制御音源） ８ａ〜８ｈ マイクロフォン（残留騒音検出手段） １０ コントローラ １１ 基準信号生成部 １２ 能動制御部 １３ 駆動信号生成部 １４ 基準処理信号生成部 １７ 適応処理部 ２０ 伝達関数フィルタ同定処理部 ３０ 騒音相関成分除去部 ４０ 同定音生成部 ４１ Ｍ系列信号生成部

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 騒音源から騒音が伝達される車両の車室
   内に制御音を発生可能な制御音源と、前記車室内の所定
   位置における残留騒音を検出し残留騒音信号として出力
   する残留騒音検出手段と、前記騒音源の騒音発生状態を
   表す基準信号を生成する基準信号生成手段と、前記制御
   音源及び前記残留騒音検出手段間の伝達関数をモデル化
   した伝達関数フィルタと、この伝達関数フィルタと前記
   基準信号とを畳み込んで基準処理信号を生成する基準処
   理信号生成手段と、前記基準信号，前記残留騒音信号及
   び前記基準処理信号に基づいて前記空間内の騒音が低減
   するように前記制御音源を駆動させる能動制御手段と、
   前記制御音源から同定音を発生させる同定音発生手段
   と、前記残留騒音信号から前記騒音に相関のある成分を
   除去する騒音相関成分除去手段と、前記制御音源から発
   せられた同定音及び前記騒音相関成分除去手段で処理さ
   れた前記残留騒音信号に基づいて前記制御音源及び前記
   残留騒音検出手段間の音響伝達特性を求めて前記伝達関
   数フィルタを同定する伝達関数フィルタ同定手段と、を
   備えたことを特徴とする車両用能動型騒音制御装置。
2. 【請求項２】 周期的な騒音を発する騒音源から騒音が
   伝達される車両の車室内に制御音を発生可能な制御音源
   と、前記車室内の所定位置における残留騒音を検出し残
   留騒音信号として出力する残留騒音検出手段と、前記騒
   音源から発せられる騒音と同じ周期のインパルス列でな
   る基準信号を生成する基準信号生成手段と、前記制御音
   源及び前記残留騒音検出手段間の伝達関数をモデル化し
   た伝達関数フィルタと、この伝達関数フィルタと前記基
   準信号とを畳み込んで基準処理信号を生成する基準処理
   信号生成手段と、フィルタ係数可変の適応ディジタルフ
   ィルタと、この適応ディジタルフィルタと前記基準信号
   とを畳み込んで前記制御音源を駆動する信号を生成する
   駆動信号生成手段と、前記基準処理信号及び前記残留騒
   音信号に基づいて前記車室内の騒音が低減するように前
   記適応ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新する適
   応処理手段と、前記制御音源から同定音を発生させる同
   定音発生手段と、前記残留騒音信号から前記騒音に相関
   のある成分を除去する騒音相関成分除去手段と、前記制
   御音源から発せられた同定音及び前記騒音相関成分除去
   手段で処理された前記残留騒音信号に基づいて前記制御
   音源及び前記残留騒音検出手段間の音響伝達特性を求め
   て前記伝達関数フィルタを同定する伝達関数フィルタ同
   定手段と、を備えたことを特徴とする車両用能動型騒音
   制御装置。
3. 【請求項３】 騒音相関成分除去手段は、フィルタ係数
   可変の騒音相関成分除去用適応ディジタルフィルタと、
   基準信号と前記騒音相関成分除去用適応ディジタルフィ
   ルタとを畳み込んで騒音相関成分除去信号を生成する騒
   音相関成分除去信号生成手段と、残留騒音信号及び前記
   騒音相関成分除去信号を重畳する騒音相関成分除去信号
   重畳手段と、この騒音相関成分除去信号重畳手段の出力
   及び基準信号に基づいてその騒音相関成分除去信号重畳
   手段の出力に含まれる基準信号に相関のある成分が低減
   するように前記騒音相関成分除去用適応ディジタルフィ
   ルタのフィルタ係数を更新する騒音相関成分除去用適応
   処理手段と、を有して構成され、前記騒音相関成分除去
   信号重畳手段の出力を伝達関数フィルタ同定手段に供給
   する請求項１又は請求項２記載の車両用能動型騒音制御
   装置。
4. 【請求項４】 騒音相関成分除去手段は、基準信号に基
   づいて正弦波を生成する正弦波生成手段と、フィルタ係
   数可変の騒音相関成分除去用適応ディジタルフィルタ
   と、前記正弦波生成手段が生成した正弦波と前記騒音相
   関成分除去用適応ディジタルフィルタとを畳み込んで騒
   音相関成分除去信号を生成する騒音相関成分除去信号生
   成手段と、残留騒音信号及び前記騒音相関成分除去信号
   を重畳する騒音相関成分除去信号重畳手段と、この騒音
   相関成分除去信号重畳手段の出力及び基準信号に基づい
   てその騒音相関成分除去信号重畳手段の出力に含まれる
   基準信号に相関のある成分が低減するように前記騒音相
   関成分除去用適応ディジタルフィルタのフィルタ係数を
   更新する騒音相関成分除去用適応処理手段と、を有して
   構成され、前記騒音相関成分除去信号重畳手段の出力を
   伝達関数フィルタ同定手段に供給する請求項２記載の車
   両用能動型騒音制御装置。
5. 【請求項５】 騒音源が車両のエンジンであり、正弦波
   生成手段は、基準信号の周期及び前記エンジンの気筒数
   に基づいて正弦波を生成する請求項４記載の車両用能動
   型騒音制御装置。
6. 【請求項６】 エンジンが４気筒であり、基準信号が前
   記エンジンのクランクの１／２回転に同期したインパル
   ス列であり、正弦波生成手段は、前記基準信号と同じ周
   期の正弦波を生成する請求項５記載の車両用能動型騒音
   制御装置。
7. 【請求項７】 エンジンが６気筒であり、基準信号が前
   記エンジンのクランクの２／３回転に同期したインパル
   ス列であり、正弦波生成手段は、前記基準信号と同じ周
   期の正弦波及び基準信号の２倍の周波数の正弦波の一方
   若しくは両方を生成する請求項５記載の車両用能動型騒
   音制御装置。
8. 【請求項８】 伝達関数フィルタ同定手段は、フィルタ
   係数可変の伝達関数フィルタ同定用適応ディジタルフィ
   ルタと、同定音の基礎となる同定音信号と前記伝達関数
   フィルタ同定用適応ディジタルフィルタとを畳み込んで
   伝達関数フィルタ同定信号を生成する伝達関数フィルタ
   同定信号生成手段と、残留騒音信号及び前記伝達関数フ
   ィルタ同定信号を重畳する伝達関数フィルタ同定信号重
   畳手段と、この伝達関数フィルタ同定信号重畳手段の出
   力及び前記同定音信号に基づいてその伝達関数フィルタ
   同定信号重畳手段の出力が低減するように前記伝達関数
   フィルタ同定用適応ディジタルフィルタのフィルタ係数
   を更新する伝達関数フィルタ同定用適応処理手段と、を
   有して構成され、騒音相関成分除去手段は、前記伝達関
   数フィルタ同定信号重畳手段及び前記伝達関数フィルタ
   同定用適応処理手段間に介在し且つ基準信号に相関のあ
   る成分の通過を阻止するノッチフィルタである請求項１
   又は請求項２記載の車両用能動型騒音制御装置。
9. 【請求項９】 同定音発生手段は、同定音の基礎となる
   同定音信号を生成する同定音信号生成手段と、制御音源
   を駆動する信号に前記同定音信号を重畳する同定音信号
   重畳手段と、を有する請求項１乃至請求項８のいずれか
   に記載の車両用能動型騒音制御装置。
10. 【請求項１０】 同定音信号生成手段は、同定音信号と
    してホワイトノイズ信号を生成する請求項９記載の車両
    用能動型騒音制御装置。
11. 【請求項１１】 同定音信号生成手段は、同定音信号と
    して、所定周波数帯域では所定レベルを有し且つその所
    定周波数帯域以外の成分は有しない信号を生成する請求
    項９記載の車両用能動型騒音制御装置。
12. 【請求項１２】 騒音の発生状態に応じて所定周波数帯
    域を変化させる周波数帯域可変手段を設けた請求項１１
    記載の車両用能動型騒音制御装置。
13. 【請求項１３】 車室内の騒音レベルに応じて同定音信
    号のレベルを調整する同定音信号レベル調整手段を設け
    た請求項９乃至請求項１２のいずれかに記載の車両用能
    動型騒音制御装置。