JPH07219565A - Active vibration controller - Google Patents
Active vibration controllerInfo
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- JPH07219565A JPH07219565A JP6035341A JP3534194A JPH07219565A JP H07219565 A JPH07219565 A JP H07219565A JP 6035341 A JP6035341 A JP 6035341A JP 3534194 A JP3534194 A JP 3534194A JP H07219565 A JPH07219565 A JP H07219565A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、能動振動制御装置に関
し、特に車輌の走行等により発生する振動及びこれらの
振動に起因して生ずる騒音を能動的に制御して低減させ
る能動振動制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active vibration control device, and more particularly to an active vibration control device for actively controlling and reducing vibrations generated by traveling of a vehicle and noises caused by these vibrations. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】本発明における「振動」の語は、「騒
音」をも含めた意味で使用する。2. Description of the Related Art In the present invention, the term "vibration" is used to include "noise".
【０００３】振動制御装置のうち、振動源（一次振動
源）から発生する振動を能動的に制御して振動および騒
音の低減化を図る能動振動制御装置と呼称されるものが
ある。Among the vibration control devices, there is one called an active vibration control device that actively controls the vibration generated from the vibration source (primary vibration source) to reduce the vibration and noise.
【０００４】従来、この種の能動振動制御装置として
は、図４に示すように、一次振動源からの振動を検出す
る振動センサ１０１と、該振動センサ１０１により検出
された振動が参照信号として入力され、その参照信号に
基づいて制御空間における制御対象振動と逆位相の相殺
信号を生成する適応制御回路１０２と、適応制御回路１
０２により生成された相殺信号に基づいて相殺振動を発
するスピーカ（二次振動源）１０３と、スピーカ１０３
により発せられた相殺振動と前記参照信号との相殺誤差
を検出するマイクロホン１０４とを主要部として構成さ
れたものが知られている（例えば、特表平１−５０１３
４４号公報）。Conventionally, as an active vibration control device of this type, as shown in FIG. 4, a vibration sensor 101 for detecting a vibration from a primary vibration source, and a vibration detected by the vibration sensor 101 are input as reference signals. And an adaptive control circuit 102 that generates a canceling signal having a phase opposite to that of the controlled object vibration in the control space based on the reference signal.
A speaker (secondary vibration source) 103 that emits a canceling vibration based on the canceling signal generated by 02;
It is known that the main component is the microphone 104 that detects the offsetting vibration generated by the above and the offsetting error between the reference signal and the reference signal (for example, Japanese Patent Publication No. 1-5013).
No. 44).
【０００５】上記従来の能動振動制御装置においては、
振動センサ１０１により検出された一次振動はＡ／Ｄコ
ンバータ１０５によってサンプリングされ、デジタルデ
ータの基準信号（参照信号）ｘ（ｎ）として適応制御回
路１０２に入力される。該適応制御回路１０２からは上
述のように生成された相殺信号が出力されてＤ／Ａコン
バータ１０６でアナログ信号に変換され、アンプ１０７
により増幅されてスピーカ１０３から相殺振動（二次振
動）が発せられる。In the above conventional active vibration control device,
The primary vibration detected by the vibration sensor 101 is sampled by the A / D converter 105 and input to the adaptive control circuit 102 as a standard signal (reference signal) x (n) of digital data. The cancellation signal generated as described above is output from the adaptive control circuit 102, converted into an analog signal by the D / A converter 106, and then the amplifier 107
Is canceled and the canceling vibration (secondary vibration) is emitted from the speaker 103.
【０００６】一方、マイクロホン１０４はスピーカ１０
３からの相殺振動と振動源からの振動との相殺誤差を受
信し、該相殺誤差εはアンプ１０８により増幅され、Ａ
／Ｄコンバータ１０９によりサンプリングされ、デジタ
ルデータの誤差信号ｅ（ｎ）として取り出され、適応制
御回路１０２にフィードバックされる。すなわち、誤差
信号は、一次振動と二次振動との相殺誤差を示すもので
あり、上記能動振動制御装置においては前記誤差信号が
最小値となるように相殺信号の伝達特性を変更すること
により振動の低減が図られている。On the other hand, the microphone 104 is the speaker 10
The canceling error between the canceling vibration from 3 and the vibration from the vibration source is received, and the canceling error ε is amplified by the amplifier 108, and A
The signal is sampled by the / D converter 109, extracted as an error signal e (n) of digital data, and fed back to the adaptive control circuit 102. That is, the error signal indicates a canceling error between the primary vibration and the secondary vibration, and in the active vibration control device, vibration is generated by changing the transfer characteristic of the canceling signal so that the error signal becomes the minimum value. Is being reduced.
【０００７】更に、適応制御回路１０２は、ＦＩＲ型適
応デジタルフィルタ（以下、「ＡＤＦ」という）１０２
1と、スピーカ１０３からマイクロホン１０４までの、
この制御系特有の伝達特性が同定されて設定されたフィ
ルタＣ＾１０２2と、参照信号ｘ（ｎ）がフィルタＣ＾
１０２2によりフィルタリングされた参照信号ｒ（ｎ）
および前記誤差信号ｅ（ｎ）に基づいて、例えば、ＬＭ
Ｓアルゴリズム（ＬＭＳ：Least Mean Square）により
ＡＤＦ１０２1のフィルタ係数を更新するＬＭＳ処理部
１０２3とにより構成される。参照信号ｘ（ｎ）がフィ
ルタＣ＾１０２2によりフィルタリングされた参照信号
ｒ（ｎ）および前記誤差信号ｅ（ｎ）に基づいて、ＬＭ
Ｓ処理部１０２3は誤差信号ｅ（ｎ）が最小値となるよ
うにＡＤＦ１０２1のフィルタ係数を更新する。Further, the adaptive control circuit 102 is a FIR type adaptive digital filter (hereinafter referred to as "ADF") 102.
1 , from the speaker 103 to the microphone 104,
The filter C ^ 102 2 in which the transfer characteristic peculiar to this control system is identified and set, and the reference signal x (n) is the filter C ^ 102
Reference signal r (n) filtered by 102 2.
And based on the error signal e (n), for example, LM
And an LMS processing unit 102 3 for updating the filter coefficient of the ADF 102 1 by the S algorithm (LMS: Least Mean Square). Based on the reference signal r (n) obtained by filtering the reference signal x (n) by the filter C ^ 102 2 and the error signal e (n), LM
The S processing unit 102 3 updates the filter coefficient of the ADF 102 1 so that the error signal e (n) becomes the minimum value.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の能動振動制御装置では、一次振動源からの基準信号
に基づいて振動を低減化しているために、下記の２つの
問題が生じていた。However, in the above-mentioned conventional active vibration control device, since the vibration is reduced based on the reference signal from the primary vibration source, the following two problems have occurred.
【０００９】１．一次振動源から基準信号を検出する手
段、例えば、前記図４の振動センサ１０１や他の検出手
段（パルスカウンタ等）が必要であり、このためにコス
トが増加していた。1. A means for detecting the reference signal from the primary vibration source, for example, the vibration sensor 101 shown in FIG. 4 or other detecting means (pulse counter or the like) is required, which increases the cost.
【００１０】２．振動を生ずる原因や振動の伝達経路を
突き止めて、これを一次振動源としなければならなかっ
た。特に、車両が走行するときに発生するロードノイズ
を低減化させる場合に一次振動源を特定するのは非常に
困難であった。なぜなら、ロードノイズは、道路の凹凸
がすべてのタイヤやサスペンションを介して車体の各部
に伝達されて騒音音場が形成されるために、振動伝達経
路が複雑であるとともに多部位が一次振動源とみなされ
るからである。2. It was necessary to identify the cause of vibration and the transmission path of the vibration and use this as the primary vibration source. In particular, it has been very difficult to identify the primary vibration source when reducing the road noise generated when the vehicle travels. This is because road noise is complicated because the vibration transmission path is complicated and the multiple parts are the primary vibration sources because road noise is transmitted to each part of the vehicle body through all the tires and suspensions to form a noise sound field. Because it is considered.
【００１１】以上の問題点を解消するために、前記能動
振動制御装置から単に一次振動源の振動を検出する手段
（図４の振動センサ１０１）を取り除いた構成により能
動振動制御を行う方法が考えられる。しかし、この方法
により能動振動制御を行うと、被制御対象である振動が
周期性振動であったとしても、制御性能が著しく低下す
る。この原因としては、下記の２点が考えられる。In order to solve the above problems, a method of performing active vibration control by a structure in which the means for simply detecting the vibration of the primary vibration source (vibration sensor 101 in FIG. 4) is removed from the active vibration control device is considered. To be However, when the active vibration control is performed by this method, the control performance is significantly deteriorated even if the vibration to be controlled is periodic vibration. There are two possible causes for this.
【００１２】１．能動振動制御装置から出力された相殺
振動により、被制御対象である振動（騒音）が低減され
ると、その低減された振動が相殺誤差として能動振動制
御装置に供給される。この相殺誤差は能動振動制御がな
された後のものであるために、一般にその信号レベルは
低下している。したがって、能動振動制御装置はこの相
殺誤差に基づいて次の相殺振動を生成するために、その
相殺振動のレベルは低下し、被制御対象である振動を低
減することができなくなる。この理由を図４を参照して
具体的に説明すると、次のようになる。1. When the vibration (noise) to be controlled is reduced by the canceling vibration output from the active vibration control device, the reduced vibration is supplied to the active vibration control device as a canceling error. Since this cancellation error is after the active vibration control is performed, its signal level is generally lowered. Therefore, since the active vibration control device generates the next canceling vibration based on this canceling error, the level of the canceling vibration is lowered and it becomes impossible to reduce the vibration to be controlled. The reason will be specifically described with reference to FIG. 4 as follows.
【００１３】この場合には参照信号ｘ（ｎ）は誤差信号
ｅ（ｎ）であるので、適応制御回路１０２からの出力信
号ｙ（ｎ）は、下記の数式（１）で表される。 ｙ（ｎ）＝Ｗn-1×ｅ（ｎ） ‥‥（１） ここで、Ｗn-1はフィルタ係数の前回値である。能動制
御後は、ｅ（ｎ）は“０”に近づくために、その結果、
ｙ（ｎ）も“０”に近づき、スピーカ１０３からは信号
レベルの低下した相殺振動が出力されることになる。し
かし、被制御対象である振動の信号レベルは依然として
元のままであるために能動振動制御の効果が著しく低下
することになる。In this case, since the reference signal x (n) is the error signal e (n), the output signal y (n) from the adaptive control circuit 102 is expressed by the following equation (1). y (n) = Wn-1 × e (n) (1) where Wn-1 is the previous value of the filter coefficient. After active control, e (n) approaches “0”, which results in
y (n) also approaches “0”, and the canceling vibration with a lowered signal level is output from the speaker 103. However, since the signal level of the vibration to be controlled remains unchanged, the effect of active vibration control is significantly reduced.
【００１４】２．仮に、上記１の原因が解消されたとし
ても、低減された振動とは異なる周波数の振動エネルギ
ーが増大してハウリングと呼ばれる現象、即ち、被制御
対象である振動と同一振幅で逆位相の振動（相殺振動）
をうまく生成することができずに図４のマイクロフォン
１０４近傍で相殺振動が発散する現象が起こる場合があ
る。特に、適応フィルタの次数が低い場合にこの現象が
多く発生する。2. Even if the cause of the above 1 is eliminated, the vibration energy of a frequency different from the reduced vibration increases and a phenomenon called howling, that is, a vibration of the same amplitude and opposite phase as the controlled vibration ( Offset vibration)
May not be generated well, and a phenomenon in which the canceling vibration diverges in the vicinity of the microphone 104 in FIG. 4 may occur. In particular, this phenomenon often occurs when the order of the adaptive filter is low.
【００１５】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
で、一次振動源の振動を検出する手段を取り除いてコス
トを低減させるとともに、この検出手段を取り除くこと
による制御性能の低下を防止することが可能な能動振動
制御装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and eliminates the means for detecting the vibration of the primary vibration source to reduce the cost and prevents the deterioration of the control performance due to the removal of the detection means. It is an object of the present invention to provide an active vibration control device capable of
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、相殺振動を発生する相殺振動発生手段を備
え、該相殺振動と被制御空間に発生した振動とを干渉さ
せることによりその振動を低減させる能動振動制御装置
において、前記被制御空間に発生した振動を検出する振
動検出手段と、該振動検出手段からの検出振動信号に基
づいて、前記相殺振動発生手段からの相殺振動により低
減される振動成分を除いた前記被制御空間の振動を予測
する予測手段と、前記相殺振動発生手段からの相殺振動
によって発生するハウリングを検知して補正信号を生成
するハウリング防止手段とを有し、前記相殺振動発生手
段は、前記予測手段からの予測振動と前記ハウリング防
止手段からの補正信号とに応じて前記被制御空間の振動
を低減させる相殺信号を発生することを特徴とする。In order to achieve the above object, the present invention comprises a canceling vibration generating means for generating canceling vibration, and the canceling vibration and the vibration generated in the controlled space are caused to interfere with each other. In the active vibration control device for reducing the vibration, based on the vibration detecting means for detecting the vibration generated in the controlled space and the detected vibration signal from the vibration detecting means, the vibration is reduced by the canceling vibration from the canceling vibration generating means. A predicting means for predicting the vibration of the controlled space excluding the vibration component, and a howling preventing means for generating a correction signal by detecting howling generated by the canceling vibration from the canceling vibration generating means, The canceling vibration generating means reduces the vibration of the controlled space according to the predicted vibration from the predicting means and the correction signal from the howling preventing means. Characterized by generating.
【００１７】また、好ましくは、前記予測手段は、前記
相殺振動発生手段からの相殺信号と前記振動検出手段か
らの振動信号とを用いて前記被制御空間の予測振動を演
算することを特徴とし、前記ハウリング防止手段は、少
なくとも２つ以上の適応フィルタから成り、それらのフ
ィルタの出力を前記相殺振動発生手段の駆動信号として
供給することを特徴とする。Preferably, the predicting means calculates a predicted vibration of the controlled space by using a canceling signal from the canceling vibration generating means and a vibration signal from the vibration detecting means. The howling prevention means includes at least two or more adaptive filters, and outputs the outputs of the filters as driving signals for the canceling vibration generating means.
【００１８】[0018]
【作用】本発明の構成に依れば、振動検出手段により被
制御空間に発生した振動が検出されると、その検出振動
信号は予測手段およびハウリング防止手段に供給され、
予測手段によって該検出振動信号に基づいて、相殺振動
発生手段からの相殺振動により低減される振動成分を除
いた被制御空間の振動が予測され、さらに、ハウリング
防止手段によって前記相殺振動発生手段からの相殺振動
によって発生するハウリングが検知され補正信号が生成
される。前記相殺振動発生手段は、前記予測手段からの
予測振動と前記ハウリング防止手段からの補正信号とに
応じて前記空間の振動を低減させる相殺信号を発生す
る。According to the structure of the present invention, when the vibration detecting means detects the vibration generated in the controlled space, the detected vibration signal is supplied to the predicting means and the howling preventing means,
Based on the detected vibration signal by the predicting means, the vibration of the controlled space excluding the vibration component reduced by the canceling vibration from the canceling vibration generating means is predicted, and further the howling preventing means from the canceling vibration generating means. The howling generated by the offset vibration is detected and a correction signal is generated. The canceling vibration generating means generates a canceling signal for reducing the vibration of the space according to the predicted vibration from the predicting means and the correction signal from the howling preventing means.
【００１９】[0019]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.
【００２０】図１は、本発明の一実施例に係る能動振動
制御装置の概略構成を示すブロック図であり、本実施例
は本発明を自動車の車室内騒音低減化装置に適用したも
のである。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic structure of an active vibration control system according to an embodiment of the present invention. This embodiment is an application of the present invention to a vehicle interior noise reduction device. .
【００２１】同図において、１は制御すべき空間（被制
御空間）、即ち車室であり、自動車の走行等により発生
した振動が所定の伝達経路を経て車室１の構成要素に伝
達され、その構成要素（振動部）が振動されて一次振動
（騒音）Ｘが発生される。ここで、車室１は、その空間
に特有の伝達特性Ｃを有するものとする。In the figure, reference numeral 1 denotes a space to be controlled (controlled space), that is, a vehicle compartment, in which vibrations generated by traveling of an automobile are transmitted to constituent elements of the vehicle compartment 1 through a predetermined transmission path. The constituent element (vibrating portion) is vibrated to generate primary vibration (noise) X. Here, the vehicle interior 1 is assumed to have a transfer characteristic C peculiar to the space.
【００２２】車室１の所定位置には、車室１内の振動
（騒音）を検出するための振動検出手段（本実施例で
は、主としてマイクロフォン）２が配設され、車室１内
の一次振動Ｘを含む振動、即ち、後述する相殺振動が出
力されているときには一次振動Ｘと相殺振動とが干渉さ
れた後の振動が振動検出手段２により検出され、デジタ
ル信号に変換された後に、検出信号ｅ（ｎ）（ｎ＝１，
２，…）としてデジタル演算装置３に供給される。A vibration detecting means (mainly a microphone in the present embodiment) 2 for detecting vibration (noise) in the vehicle interior 1 is provided at a predetermined position in the vehicle interior 1 and serves as a primary device in the vehicle interior 1. A vibration including the vibration X, that is, when a canceling vibration to be described later is output, the vibration after the primary vibration X and the canceling vibration are interfered with each other is detected by the vibration detecting means 2 and is detected after being converted into a digital signal. Signal e (n) (n = 1,
2, ...) is supplied to the digital arithmetic unit 3.
【００２３】デジタル演算装置３は、供給された検出信
号ｅ（ｎ）に基づいてデジタル演算を施すことにより駆
動信号Ｙ（ｎ）（ｎ＝１，２，…）を生成し（厳密に
は、検出信号ｅ（ｎ−１）および駆動信号Ｙ（ｎ−１）
に基づいて駆動信号Ｙ（ｎ）を生成する）、その駆動信
号Ｙ（ｎ）を、デジタル演算装置３の出力側に接続さ
れ、車室１の所定位置に配設された二次振動源（本実施
例では、主としてスピーカ）４に供給する。駆動信号Ｙ
（ｎ）は、二次振動源４により前記一次振動Ｘを相殺す
る相殺振動となって車室１に供給され、車室１では該相
殺振動と一次振動Ｘとが干渉し合うことにより車室内騒
音が低減される。The digital arithmetic unit 3 generates a drive signal Y (n) (n = 1, 2, ...) By performing a digital arithmetic operation on the basis of the supplied detection signal e (n) (strictly speaking, Detection signal e (n-1) and drive signal Y (n-1)
Drive signal Y (n) is generated based on the drive signal Y (n), and the drive signal Y (n) is connected to the output side of the digital arithmetic unit 3 and is a secondary vibration source disposed at a predetermined position in the vehicle compartment 1 ( In this embodiment, it is mainly supplied to the speaker) 4. Drive signal Y
(N) is supplied to the vehicle interior 1 as a canceling vibration that cancels the primary vibration X by the secondary vibration source 4, and in the vehicle interior 1, the canceling vibration and the primary vibration X interfere with each other in the vehicle interior. Noise is reduced.
【００２４】デジタル演算装置３は、車室１の振動部の
原振動（一次振動Ｘ）を推定する推定手段（予測手段）
５と、前述したハウリングを検知するハウリング検知手
段６と、２つの適応フィルタ７，８と、前記駆動信号Ｙ
（ｎ）を発生する駆動信号発生手段（相殺信号発生手
段）９とにより構成されている。一次振動Ｘと相殺信号
とが干渉された後の振動（誤差）は前述のように振動検
出手段２により検出され、その検出信号ｅ（ｎ）は推定
手段５およびハウリング検知手段６に入力され、推定手
段５およびハウリング検知手段６の出力は、それぞれ適
応フィルタ７，８に供給される。適応フィルタ７，８か
らそれぞれ発生される出力は駆動信号発生手段９に供給
され、駆動信号発生手段９の出力である駆動信号Ｙ
（ｎ）は、前述のように二次振動源４に供給されるとと
もに、推定手段５にフィードバックされる。The digital arithmetic unit 3 estimates the original vibration (primary vibration X) of the vibration part of the passenger compartment 1 (prediction means).
5, howling detection means 6 for detecting the above-mentioned howling, two adaptive filters 7 and 8, and the drive signal Y
(N) is generated by drive signal generating means (cancellation signal generating means) 9. The vibration (error) after the primary vibration X and the canceling signal are interfered with each other is detected by the vibration detecting means 2 as described above, and the detection signal e (n) is input to the estimating means 5 and the howling detecting means 6, The outputs of the estimation means 5 and the howling detection means 6 are supplied to adaptive filters 7 and 8, respectively. The outputs respectively generated from the adaptive filters 7 and 8 are supplied to the drive signal generating means 9, and the drive signal Y which is the output of the drive signal generating means 9 is supplied.
(N) is supplied to the secondary vibration source 4 as described above and fed back to the estimation means 5.
【００２５】図２は、図１の各要素の詳細な構成を示す
ブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a detailed structure of each element of FIG.
【００２６】同図中、振動検出手段２は、車室内騒音を
検出するマイクロフォン２1と、マイクロフォン２1によ
り検出されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ
／Ｄ変換器２2とにより構成されている。In the figure, the vibration detecting means 2 includes a microphone 2 1 for detecting noise inside the vehicle and an A for converting an analog signal detected by the microphone 2 1 into a digital signal.
And / D converter 2 2 .
【００２７】推定手段５は、前記検出信号ｅ（ｎ）と後
述するフィルタ５3によりフィルタリングされた駆動信
号とを加算する加算器５1と、前記伝達特性Ｃを同定し
た伝達特性Ｃ＾を有するフィルタ５2，５3と、前述した
ＬＭＳアルゴリズムにより前記適応フィルタ７のフィル
タ係数を更新するＬＭＳ処理部５4とにより構成されて
いる。ハウリング検知手段６も、推定手段５と同様に、
加算器６1と、伝達特性Ｃ＾を有するフィルタ６2，６3
と、ＬＭＳ処理部６4とにより構成されている。The estimating means 5 has an adder 5 1 for adding the detection signal e (n) and a drive signal filtered by a filter 5 3 described later, and a transfer characteristic C ^ identifying the transfer characteristic C. The filters 5 2 and 5 3 and the LMS processing unit 5 4 that updates the filter coefficient of the adaptive filter 7 by the above-described LMS algorithm. The howling detection means 6 is also similar to the estimation means 5,
Adder 6 1 and filters 6 2 and 6 3 having transfer characteristic C ^
And an LMS processing unit 6 4 .
【００２８】また、前記適応フィルタ７は、フィルタ係
数Ｗ1を有する適応フィルタ（ＡＤＦ７）により構成さ
れ、前記適応フィルタ８は、フィルタ係数Ｗ2を有する
適応フィルタ（ＡＤＦ８）により構成され、前記駆動信
号発生手段９は、加算器９により構成されている。The adaptive filter 7 is composed of an adaptive filter (ADF7) having a filter coefficient W 1, and the adaptive filter 8 is composed of an adaptive filter (ADF 8) having a filter coefficient W 2 of the drive signal. The generating means 9 is composed of an adder 9.
【００２９】さらに、二次振動源４は、加算器９から出
力されるデジタル駆動信号Ｙ（ｎ）をアナログ信号に変
換するＤ／Ａ変換器４2と、アナログ駆動信号Ｙを二次
振動に変換するスピーカ４1とにより構成されている。Furthermore, the secondary vibration source 4, a digital driving signal Y (n) D / A converter 4 2 for converting an analog signal output from the adder 9, the secondary vibration of the analog drive signal Y And a speaker 4 1 for conversion.
【００３０】なお、具体的には、ＬＭＳ処理部５4は、
下記の数式（２）によりＡＤＦ７のフィルタ係数を更新
する処理を行い、ＬＭＳ処理部６4は、下記の数式
（３）によりＡＤＦ８のフィルタ係数Ｗｎを更新する処
理を行う。[0030] Note that specifically, LMS processor 5 4,
By the following equation (2) performs a processing for updating the filter coefficients of the ADF 7, LMS processor 6 4 performs processing for updating the filter coefficients Wn of ADF8 by the following equation (3).
【００３１】[0031]
【数１】 ここで、μ1，μ2は、フィルタ係数更新パラメータであ
り、互いに異なる値を採ってもよいが、本実施例では共
通の値とし、具体的には値０．１を採っている。[Equation 1] Here, μ 1 and μ 2 are filter coefficient update parameters, which may take different values, but in this embodiment, they are common values, and specifically, take a value of 0.1.
【００３２】次に、デジタル演算装置３を構成する各要
素の接続関係を説明する。Next, the connection relation of each element constituting the digital arithmetic unit 3 will be described.
【００３３】Ａ／Ｄ変換器２2の出力側は、加算器５1、
加算器６1、ＬＭＳ処理部５4、ＬＭＳ処理部６4の一入
力端子に接続されている。加算器５1の他の入力端子に
は加算器９の出力側がフィルタ５3を介して反転されて
接続され、同様にして、加算器６1の他の入力端子には
加算器９の出力側がフィルタ６3を介して反転されて接
続されている。The output side of the A / D converter 2 2 is an adder 5 1 ,
It is connected to one input terminal of the adder 6 1 , the LMS processing unit 5 4 , and the LMS processing unit 6 4 . The output side of the adder 9 is inverted and connected via the filter 5 3 to the other input terminal of the adder 5 1. Similarly, the output side of the adder 9 is connected to the other input terminal of the adder 6 1. Inverted and connected through the filter 6 3 .
【００３４】加算器５1の出力側は、ＡＤＦ７の入力側
に接続されるとともに、フィルタ５2を介してＬＭＳ処
理部５4の他の入力端子に接続されている。同様にし
て、加算器６1の出力側は、ＡＤＦ８の入力側に接続さ
れるとともに、フィルタ６2を介してＬＭＳ処理部６4の
他の入力端子に接続されている。The output side of the adder 5 1 is connected to the input side of the ADF 7, and is also connected to the other input terminal of the LMS processing section 5 4 via the filter 5 2 . Similarly, the output side of the adder 6 1 is connected to the input side of the ADF 8 and is also connected to the other input terminal of the LMS processing section 6 4 via the filter 6 2 .
【００３５】ＬＭＳ処理部５4の出力側は、ＡＤＦ７の
フィルタ係数を更新するためＡＤＦ７に接続され、ＡＤ
Ｆ７の出力側は、加算器９の一入力端子に接続されてい
る。同様にして、ＬＭＳ処理部６4の出力側は、ＡＤＦ
８のフィルタ係数を更新するためＡＤＦ８に接続され、
ＡＤＦ８の出力側は、加算器９の他の入力端子に接続さ
れている。The output side of the LMS processing unit 5 4 is connected to the ADF 7 for updating the filter coefficient of the ADF 7, and AD
The output side of F7 is connected to one input terminal of the adder 9. Similarly, the output side of the LMS processor 6 4, ADF
Connected to ADF8 to update the filter coefficients of 8
The output side of the ADF 8 is connected to the other input terminal of the adder 9.
【００３６】以下、以上のように構成された能動振動制
御装置の制御処理を説明する。The control process of the active vibration control device configured as described above will be described below.
【００３７】車室１の車室内騒音はマイクロフォン２1
により検出され、Ａ／Ｄ変換器２2によりデジタル変換
され、検出信号（誤差信号）ｅ（ｎ）として加算器
５1、加算器６1、ＬＭＳ処理部５4、ＬＭＳ処理部６4に
供給される。The noise in the passenger compartment of the passenger compartment 1 is the microphone 2 1
Detected by the A / D converter 2 2 and converted into a digital signal by the A / D converter 2 2 and supplied as a detection signal (error signal) e (n) to the adder 5 1 , the adder 6 1 , the LMS processing unit 5 4 and the LMS processing unit 6 4 . To be done.
【００３８】加算器５1では、加算器９からの駆動信号
Ｙ（ｎ）がフィルタ５3を介してフィルタリングされ、
反転された信号−Ｃ＾・Ｙと誤差信号ｅ（ｎ）とが加算
され、信号ａ1（ｎ）として出力される。該信号ａ
1（ｎ）は、ＡＤＦ７に供給されるとともに、フィルタ
５2を介してフィルタリングされた信号Ｃ＾・ａ1（以
下、「信号ｒ1（ｎ）」という）となってＬＭＳ処理部
５4に供給される。ＬＭＳ処理部５4では、前記誤差信号
ｅ（ｎ）、信号ｒ1（ｎ）と前記数式（２）とを用いて
次回のＡＤＦ７のフィルタ係数が算出された後に、ＡＤ
Ｆ７のフィルタ係数が更新される。ＡＤＦ７では、前回
設定されたフィルタ係数Ｗnにより前記信号ａ1（ｎ）が
フィルタリングされ、信号ｙ1（ｎ＋１）（＝Ｗn・
ａ1）として加算器９に供給される。In the adder 5 1 , the drive signal Y (n) from the adder 9 is filtered through the filter 5 3 ,
The inverted signal −Ĉ · Y and the error signal e (n) are added and output as the signal a 1 (n). The signal a
1 (n) is supplied to the ADF 7 and becomes a signal C ^ · a 1 (hereinafter, referred to as “signal r 1 (n)”) filtered by the filter 5 2 to the LMS processing unit 5 4 . Supplied. The LMS processor 4, after the error signal e (n), the signal r 1 (n) and the equation (2) and the filter coefficient of the next ADF7 using is calculated, AD
The filter coefficient of F7 is updated. In the ADF 7, the signal a 1 (n) is filtered by the previously set filter coefficient Wn, and the signal y 1 (n + 1) (= Wn.
It is supplied to the adder 9 as a 1 ).
【００３９】加算器６1では、ＡＤＦ８からの出力信号
ｙ2（ｎ）がフィルタ６3を介してフィルタリングされ、
反転された信号−Ｃ＾・ｙ2と誤差信号ｅ（ｎ）とが加
算され、信号ａ2（ｎ）として出力される。これ以降の
処理は、前述の処理と同様であるので、その説明を省略
する。In the adder 6 1 , the output signal y 2 (n) from the ADF 8 is filtered through the filter 6 3 ,
The inverted signal −Ĉ · y 2 and the error signal e (n) are added and output as a signal a 2 (n). Subsequent processing is the same as the above-mentioned processing, and therefore its explanation is omitted.
【００４０】前記ＡＤＦ７からの出力ｙ1（ｎ＋１）お
よび前記ＡＤＦ８からの出力ｙ2（ｎ＋１）は、加算器
９により加算され、デジタル駆動信号Ｙ（ｎ＋１）とし
て前記Ｄ／Ａ変換器４2に供給され、Ｄ／Ａ変換器４2か
らのアナログ駆動信号は、スピーカ４1により相殺振動
として車室１に供給される。この相殺振動と一次振動Ｘ
とが干渉され、車室内騒音が低減される。The output y 1 (n + 1) from the ADF 7 and the output y 2 (n + 1) from the ADF 8 are added by an adder 9 to the D / A converter 4 2 as a digital drive signal Y (n + 1). The supplied analog drive signal from the D / A converter 4 2 is supplied to the passenger compartment 1 as a canceling vibration by the speaker 4 1 . This offset vibration and primary vibration X
Are interfered with each other, and the noise in the passenger compartment is reduced.
【００４１】なお、ハウリングが発生すると、そのハウ
リングが前記ＡＤＦ７からの信号ｙ1（ｎ）によって発
生したものである場合には、そのハウリングは検出信号
ｅ（ｎ）として前記ハウリング検知手段６に供給され、
そのＬＭＳ処理部６4により、ハウリングを相殺するよ
うにフィルタ係数が算出され、このフィルタ係数に応じ
てＡＤＦ８から駆動信号ｙ2（ｎ）が出力されることに
よりハウリングが相殺される。一方、前記ハウリングが
ＡＤＦ８からの信号ｙ2（ｎ）によって発生したもので
ある場合には、そのハウリングは検出信号ｅ（ｎ）とし
て前記推定手段５に供給され、そのＬＭＳ処理部５4に
より、ハウリングを相殺するようにフィルタ係数が算出
され、このフィルタ係数に応じてＡＤＦ７から駆動信号
ｙ1（ｎ）が出力されることによりハウリングが相殺さ
れる。このようにして、各ＡＤＦ７，８は、お互いの出
力を常に監視し合うことによりハウリングを防止するよ
うに制御する。When the howling occurs, if the howling is caused by the signal y 1 (n) from the ADF 7, the howling is supplied to the howling detecting means 6 as a detection signal e (n). Is
The LMS processing unit 6 4 calculates the filter coefficient so as to cancel the howling, and the driving signal y 2 (n) is output from the ADF 8 according to the filter coefficient, so that the howling is canceled. On the other hand, when the acoustic feedback is that generated by the signal y 2 (n) from ADF8, the howling is supplied to said estimating means 5 as a detection signal e (n), by the LMS processor 4, The filter coefficient is calculated so as to cancel the howling, and the driving signal y 1 (n) is output from the ADF 7 according to the filter coefficient, so that the howling is canceled. In this way, the ADFs 7 and 8 are controlled so as to prevent howling by constantly monitoring their outputs.
【００４２】図３は、本実施例を車室内騒音制御に適用
したときと適用しないときのマイクロフォン２1から検
出された信号レベルの周波数分布を示した図である。[0042] Figure 3 is a graph showing the frequency distribution of the detected signal level from the microphone 2 1 when not applied and when the present embodiment is applied to the interior noise control.
【００４３】同図中、縦軸は信号レベル（ｄＢ）を示
し、横軸は周波数（Ｈｚ）を示している。また、実線で
示す曲線ｇ1は、本実施例を適用したときの周波数分布
を示し、被線で示す曲線ｇ2は、本実施例を適用しなか
ったとき、即ち一次振動Ｘそのものを検出したときの周
波数分布を示している。同図から分かるように、本実施
例の能動振動制御を行うことにより、特に信号レベルの
高い周波数部分ｐが低減される。In the figure, the vertical axis represents the signal level (dB) and the horizontal axis represents the frequency (Hz). The curve g 1 shown by the solid line shows the frequency distribution when the present embodiment is applied, and the curve g 2 shown by the shaded line shows the case where the present embodiment is not applied, that is, the primary vibration X itself is detected. The frequency distribution is shown. As can be seen from the figure, by performing the active vibration control of the present embodiment, the frequency part p having a particularly high signal level is reduced.
【００４４】以上説明したように、本実施例に依れば、
推定手段５により前記従来例の参照信号に代わる信号を
平衡点制御量として生成して一次振動Ｘを低減する制御
性能の低下を防止し、ハウリング検知手段６により参照
信号を検出する検出手段を取り除いたときに発生するこ
とがあるハウリングを防止するので、参照信号を検出す
る検出手段を取り除いてコストを低減させることができ
るとともに、その検出手段を配設する位置を決定するた
めの煩雑な処理を除くことができる。As described above, according to this embodiment,
The estimating means 5 generates a signal in place of the reference signal of the conventional example as a balanced point control amount to prevent the deterioration of the control performance for reducing the primary vibration X, and the howling detecting means 6 removes the detecting means for detecting the reference signal. Since howling that may occur in the event of an occurrence can be prevented, the cost can be reduced by removing the detecting means for detecting the reference signal, and the complicated processing for determining the position at which the detecting means is arranged is performed. Can be excluded.
【００４５】[0045]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
相殺振動を発生する相殺振動発生手段を備え、該相殺振
動と被制御空間に発生した振動とを干渉させることによ
りその振動を低減させる能動振動制御装置において、前
記被制御空間に発生した振動を検出する振動検出手段
と、該振動検出手段からの検出振動信号に基づいて、前
記相殺振動発生手段からの相殺振動により低減される振
動成分を除いた前記被制御空間の振動を予測する予測手
段と、前記相殺振動発生手段からの相殺振動によって発
生するハウリングを検知して補正信号を生成するハウリ
ング防止手段とを有し、前記相殺振動発生手段は、前記
予測手段からの予測振動と前記ハウリング防止手段から
の補正信号とに応じて前記被制御空間の振動を低減させ
る相殺信号を発生するので、一次振動源の振動を検出す
る手段を取り除いてコストを低減させるとともに、この
検出手段を取り除くことによる制御性能の低下を防止す
ることが可能となる効果を奏する。As described above, according to the present invention,
An active vibration control device that includes a canceling vibration generating unit that generates canceling vibration and reduces the vibration by causing the canceling vibration to interfere with the vibration generated in the controlled space, and detects the vibration generated in the controlled space. Vibration detecting means, and a predicting means for predicting the vibration of the controlled space excluding the vibration component reduced by the canceling vibration from the canceling vibration generating means, based on the detected vibration signal from the vibration detecting means, And howling prevention means for generating a correction signal by detecting howling generated by the canceling vibration from the canceling vibration generating means, the canceling vibration generating means, the predicted vibration from the predicting means and the howling preventing means. Since a canceling signal for reducing the vibration of the controlled space is generated according to the correction signal of, the means for detecting the vibration of the primary vibration source is removed. Together reduce strike, an effect that it becomes possible to prevent deterioration in control performance due to remove this detection means.
【００４６】好ましくは、前記予測手段は、前記相殺振
動発生手段からの相殺信号と前記振動検出手段からの振
動信号とを用いて前記被制御空間の予測振動を演算し、
前記ハウリング防止手段は、少なくとも２つ以上の適応
フィルタから成り、それらのフィルタの出力を前記相殺
振動発生手段の駆動信号として供給するので、一方の適
応フィルタが他方の適応フィルタの発散を常に監視する
ことができ、ハウリングの発生をさらによく防止するこ
とができる。Preferably, the predicting means calculates a predicted vibration of the controlled space by using a canceling signal from the canceling vibration generating means and a vibration signal from the vibration detecting means,
The howling prevention means is composed of at least two or more adaptive filters, and outputs of these filters are supplied as a drive signal of the canceling vibration generating means, so that one adaptive filter constantly monitors the divergence of the other adaptive filter. Therefore, howling can be prevented more effectively.
【図１】本発明の一実施例に係る能動振動制御装置の概
略構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an active vibration control device according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１の各要素の詳細な構成を示すブロック図で
ある。FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of each element in FIG.
【図３】本実施例を車室内騒音制御に適用したときと適
用しないときの図２のマイクロフォンから検出された信
号レベルの周波数分布を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing frequency distributions of signal levels detected by the microphone of FIG. 2 when the present embodiment is applied to vehicle interior noise control and when it is not applied.
【図４】従来の能動振動制御装置の概略構成を示すブロ
ック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional active vibration control device.
４1 スピーカ（相殺振動発生手段） ４2 Ｄ／Ａ変換器（相殺振動発生手段） ２1 マイクロフォン（振動検出手段） ２2 Ａ／Ｄ変換器（振動検出手段） ５1 加算器（予測手段、ハウリング防止手段） ５2，５3 フィルタ（予測手段、ハウリング防止手段） ５4 ＬＭＳ処理部（予測手段、ハウリング防止手段） ６1 加算器（ハウリング防止手段） ６2，６3 フィルタ（ハウリング防止手段） ６4 ＬＭＳ処理部（ハウリング防止手段） ９ 加算器（予測手段、ハウリング防止手段）4 first speaker (canceling vibration generating means) 4 2 D / A converter (canceling vibration generating means) 2 1 microphone (vibration detecting means) 2 2 A / D converter (vibration detecting means) 5 1 adder (prediction means, Howling prevention means) 5 2 , 5 3 filter (prediction means, howling prevention means) 5 4 LMS processing section (prediction means, howling prevention means) 6 1 Adder (howling prevention means) 6 2 , 6 3 filter (howling prevention means) ) 6 4 LMS processing unit (howling prevention means) 9 Adder (prediction means, howling prevention means)
Claims (3)
備え、該相殺振動と被制御空間に発生した振動とを干渉
させることによりその振動を低減させる能動振動制御装
置において、 前記被制御空間に発生した振動を検出する振動検出手段
と、 該振動検出手段からの検出振動信号に基づいて、前記相
殺振動発生手段からの相殺振動により低減される振動成
分を除いた前記被制御空間の振動を予測する予測手段
と、 前記相殺振動発生手段からの相殺振動によって発生する
ハウリングを検知して補正信号を生成するハウリング防
止手段とを有し、 前記相殺振動発生手段は、前記予測手段からの予測振動
と前記ハウリング防止手段からの補正信号とに応じて前
記被制御空間の振動を低減させる相殺信号を発生するこ
とを特徴とする能動振動制御装置。1. An active vibration control device, comprising: a canceling vibration generating means for generating a canceling vibration, wherein the canceling vibration and the vibration generated in a controlled space are interfered with each other to reduce the vibration. Vibration detecting means for detecting the generated vibration, and predicting the vibration of the controlled space excluding the vibration component reduced by the canceling vibration from the canceling vibration generating means based on the detected vibration signal from the vibration detecting means And a howling prevention means that generates a correction signal by detecting howling generated by the canceling vibration from the canceling vibration generating means, and the canceling vibration generating means is a predicted vibration from the predicting means. An active vibration control device for generating a canceling signal for reducing the vibration of the controlled space according to a correction signal from the howling prevention means.
からの相殺信号と前記振動検出手段からの振動信号とを
用いて前記被制御空間の予測振動を演算することを特徴
とする請求項１記載の能動振動制御装置。2. The predicting means calculates a predicted vibration of the controlled space using a canceling signal from the canceling vibration generating means and a vibration signal from the vibration detecting means. The active vibration control device described.
２つ以上の適応フィルタから成り、それらのフィルタの
出力を前記相殺振動発生手段の駆動信号として供給する
ことを特徴とする請求項１または２記載の能動振動制御
装置。3. The howling prevention means comprises at least two or more adaptive filters, and outputs of the filters are supplied as a drive signal of the canceling vibration generating means. Active vibration control device.
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| JP03534194A JP3630171B2 (en) | 1994-02-07 | 1994-02-07 | Active vibration control device |
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