CN107430847A - 有源振动噪声控制装置 - Google Patents

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Abstract

一种有源振动噪声控制装置，具有：控制信号生成部(120)，其根据以对应于振动噪声源而确定的控制频率为频率的余弦波信号及正弦波信号生成控制信号；以及校正值更新部，其根据误差信号的信号功率的增减与控制频率的校正所使用的校正值的增减之间的关系，将所述校正值更新为减小误差信号的信号功率的值，其中，该误差信号是根据残留振动噪声得到的，该残留振动噪声是根据控制信号生成并在二次路径中传播的干涉音、与从振动噪声源产生的振动噪声干涉而残留下来的。

Description

有源振动噪声控制装置
技术领域
本发明涉及利用对应于振动噪声而生成的二次振动噪声来降低该振动噪声的有源振动噪声控制(Active Vibration Noise Control)技术。
背景技术
作为降低发动机等旋转设备发出的振动噪声的装置，已知有使用了自适应陷波滤波器(Adaptive Notch Filter)的有源振动噪声控制装置(Active Noise ControlApparatus)。其中，振动噪声是指由于机械的工作等产生的振动或者噪声。在这样的有源振动噪声控制装置中，将根据旋转设备的旋转周期确定的振动噪声频率作为控制频率，生成与该控制频率的振动噪声相位相反的控制信号，将该控制信号作为二次振动噪声进行输出，由此借助振动噪声与二次振动噪声的干涉来降低振动噪声。
此时，由于检测旋转设备的旋转周期的周期传感器的计测误差、和从周期传感器传递计测值的信号的延迟等的影响，当在实际的振动噪声的频率与控制频率之间产生偏差的情况下，产生振动噪声的降低效果减小的问题。针对该问题提出了如下的方法：根据将自适应陷波滤波器的滤波系数设为复数的实部和虚部并在复平面上示出时的辐角的变化来校正控制频率的方法(专利文献1)，或者根据对由自适应陷波滤波器得到的滤波系数进行更新后的控制信号的频率与控制频率之间的偏差根据控制信号来校正控制频率的方法(专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010－167844号公报(图1)
专利文献2：国际公开第2014/068624号(图1)
发明内容
发明要解决的问题
但是，当存在来自作为振动噪声控制的对象的旋转设备以外的振动噪声源(干扰源)的其它振动噪声(干扰)的情况下，例如在振动噪声和二次振动噪声的干涉后残留的抵消误差与干扰的振幅等级接近时，由于干扰的影响，自适应陷波滤波器的滤波系数有时不会适当地被更新。在这种情况下，以往的有源振动噪声控制装置根据与自适应陷波滤波器的滤波系数的变化或者更新后的滤波系数对应地生成的控制信号，来决定控制频率的校正值，将存在不能正确进行控制频率的校正的问题。
本发明正是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，得到如下的有源振动噪声控制装置：在作为控制对象的振动噪声以外还存在作为干扰的其它振动噪声的情况下，能够适当进行作为控制对象的振动噪声的频率而确定的控制频率的校正，提高振动噪声的降低效果。
用于解决问题的手段
本发明的有源振动噪声控制装置具有：控制信号生成部，其根据以对应于振动噪声源而确定的控制频率为频率的余弦波信号及正弦波信号来生成控制信号；以及校正值更新部，其根据误差信号的信号功率的增减与控制频率的校正中使用的校正值的增减之间的关系，将校正值更新为减小误差信号的信号功率的值，其中，该误差信号是根据残留振动噪声得到的，该残留振动噪声是根据控制信号生成并在二次路径中传播的干涉音、与从振动噪声源发出的振动噪声干涉而残留下来的。
发明效果
根据本发明的有源振动噪声控制装置，在利用校正值校正作为从振动噪声源发出的振动噪声的频率而确定的控制频率时，根据检测出由于振动噪声和二次振动噪声的干涉而残留的残留振动噪声的误差信号的信号功率的增减与控制频率的校正值的增减之间的关系，使用被更新为减小误差信号的信号功率的值的校正值来校正控制频率，因而即使是残留振动噪声中包含作为控制对象的振动噪声以外的干扰的情况下，利用减小检测出残留振动噪声的误差信号的信号功率的校正值来校正控制频率，由此也能够减小振动噪声的频率与控制频率之差。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1的有源振动噪声控制装置的功能结构的一例的框图。
图2是示出本发明的实施方式1的有源振动噪声控制装置的硬件结构的一例的框图。
图3是示出本发明的实施方式1的有源振动噪声控制装置的处理流程的一例的流程图。
图4是示出在本发明的实施方式1的有源振动噪声控制装置中存储的二次路径的传递特性的存储方式的一例的表。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施方式。
实施方式1
图1是示出本发明的实施方式1的有源振动噪声装置的功能结构的一例的框图。该实施方式的有源振动噪声控制装置100与设于外部的二次振动噪声输出器200及振动噪声传感器300连接。有源振动噪声控制装置100从外部被输入由作为控制对象的振动噪声源400产生的振动噪声的频率信息，并输出根据所输入的频率信息生成的控制信号d(n)。n是表示数字信号处理中的离散时间的变量。另外，从有源振动噪声控制装置100输出的控制信号d(n)可以是电信号或光信号等适合于实际的实现方式的信号。
关于上述的振动噪声的频率信息，例如在振动噪声源400是机动车的发动机时，是指发动机的旋转频率等用于确定振动噪声的频率的信息。关于这样的频率信息，例如若为发动机的旋转频率，则能够使用旋转传感器来取得，例如根据点火脉冲周期计测发动机的旋转频率等。另外，关于基于频率信息确定振动噪声的频率，例如若为发动机的振动噪声，则能够通过与该发动机的旋转次数对应地将旋转频率变为常数倍等方法来得到。或者，在振动噪声源400是由电动机驱动的风扇时，将电动机的极数、电源频率、风扇的叶片数量等作为频率信息，能够求出作为对象的振动噪声(NZ音)的频率。关于这样取得振动噪声的频率信息和根据频率信息确定振动噪声的频率，可以根据作为振动噪声控制的对象的振动噪声的产生源而适当采用合适的手段。另外，下面将根据对应于振动噪声源400的频率信息而确定的振动噪声的频率称为控制频率。
在图1中，与有源振动噪声控制装置100连接的二次振动噪声输出器200，使用有源振动噪声控制装置100输出的控制信号d(n)，生成并输出用于抵消从振动噪声源400产生的振动噪声y(n)的二次振动噪声，二次振动噪声输出器200例如能够利用扬声器、致动器等实现。
二次振动噪声输出器200输出的二次振动噪声在二次路径500中传播，并与从振动噪声源400产生的振动噪声干涉而降低该振动噪声。在此，二次路径500被定义为在二次振动噪声输出器200输出的二次振动噪声传播到振动噪声传感器300的期间通过的路径。在图1中，s(n)表示在二次路径500中传播的二次振动噪声。
另外，振动噪声传感器300检测作为振动噪声y(n)与二次振动噪声s(n)的干涉结果的残留振动噪声，将检测出的残留振动噪声作为误差信号e(n)输出给有源振动噪声控制装置100，振动噪声传感器300例如能够利用传声器、振动传感器、加速度传感器等实现。另外，误差信号e(n)向有源振动噪声控制装置100的输入可以利用电信号或光信号等实现。
此处，在振动噪声传感器300检测出的误差中，除作为控制对象的振动噪声y(n)以外，还叠加了从干扰源600产生的作为振动噪声的干扰。另外，干扰源600是振动噪声源400以外的振动噪声的产生源，不限于特定的振动噪声的产生源。
下面，详细说明本实施方式的有源振动噪声控制装置100的结构。有源振动噪声控制装置100具有设定部110、控制信号生成部120、系数更新部160和校正值决定部190。
另外，图1示出了控制信号生成部120、系数更新部160和校正值决定部190的具体的功能结构的一例。在图1中，控制信号生成部120具有振荡器130、控制信号滤波器140和加法器150。振荡器130具有余弦波生成器131和正弦波生成器132。控制信号滤波器140具有滤波器141和滤波器142。另外，w0(n)、w1(n)分别表示滤波器141和滤波器142的滤波系数。
另外，系数更新部160具有系数计算部170和参照信号滤波器180。并且，系数计算部170具有计算部171和计算部172，参照信号滤波器180具有滤波器181和滤波器182。其中，LMS表示计算部171和计算部172采用LMS(Least-Mean-Square，最小均方)算法作为自适应算法。另外，LMS算法是自适应算法的一例，本发明并不将自适应算法限定为LMS算法。
另外，校正值决定部190具有校正值更新部191和特性决定部192。
设定部110根据从外部输入的频率信息和从校正值决定部190的校正值更新部191输入的控制频率的校正值fΔ(n)，对控制信号生成部120的振荡器130设定控制频率f(n)。另外，设定部110也对校正值决定部190的特性决定部192设定控制频率f(n)。
振荡器130的余弦波生成器131和正弦波生成器132分别生成与设定部110设定的控制频率f(n)对应的余弦波信号x0(n)和正弦波信号x1(n)。振荡器130将所生成的余弦波信号x0(n)和正弦波信号x1(n)输入控制信号滤波器140。并且，余弦波信号x0(n)和正弦波信号x1(n)也被输入系数更新部160的参照信号滤波器160和校正值决定部190的校正值更新部191。
控制信号滤波器140具有的滤波器141对余弦波信号x0(n)进行滤波处理。在此时的滤波处理中使用的滤波系数(第1滤波系数)是w0(n)。同样，滤波器142对正弦波信号x1(n)进行滤波处理。在此时的滤波处理中使用的滤波系数(第2滤波系数)是w1(n)。加法器150将由控制信号滤波器140进行了滤波处理的两个信号(x0(n)·w0(n)和x1(n)·w1(n)，其中“·”表示相乘)相加，生成控制信号d(n)。
特性决定部192存储按照频率而确定的二次路径500的传递特性，从所存储的传递特性中决定与所输入的控制频率f(n)对应的传递特性，并作为二次路径特性参数进行输出。特性决定部192存储的二次路径500的传递特性可以通过预先测定每个频率下的特性等而取得，并由特性决定部192进行存储。另外，传递特性的存储可以存储在非易失性存储器中，也可以通过组装在电路中而进行存储等。将特性决定部192输出的二次路径特性参数被输入系数更新部160的参照信号滤波器180和校正值更新部191。
参照信号滤波器180根据余弦波信号x0(n)、正弦波信号x1(n)和特性决定部192输出的二次路径特性参数，生成第1参照信号r0(n)和第2参照信号r1(n)。具体地讲，滤波器181生成第1参照信号r0(n)，滤波器182生成第2参照信号r1(n)。
系数计算部170根据第1参照信号r0(n)、第2参照信号r1(n)和来自振动噪声传感器300的误差信号e(n)，基于LMS算法进行控制信号生成部120的控制信号滤波器140的滤波系数的更新。具体地讲，系数计算部170具有的计算部171根据第1参照信号r0(n)和误差信号e(n)，计算第1滤波系数w0(n)并进行更新。并且，计算部172根据第2参照信号r1(n)和误差信号e(n)，计算第2滤波系数w1(n)并进行更新。
校正值更新部191根据来自振动噪声传感器300的误差信号e(n)、从振荡器130输入的余弦波信号x0(n)和正弦波信号x1(n)、控制信号滤波器140使用的第1滤波系数w0(n)和第2滤波系数w1(n)、以及从特性决定部192输入的二次路径特性参数，决定用于校正控制频率f(n)与振动噪声的频率偏差的校正值fΔ(n)。另外，第1滤波系数w0(n)和第2滤波系数w1(n)可以由控制信号滤波器140输出给校正值更新部191，也可以由系数更新部160进行输出。在此，假设由控制信号滤波器140进行输出。
上述的有源振动噪声控制装置100具有的各单元即设定部110、控制信号生成部120及控制信号生成部120具有的振荡器130、控制信号滤波器140、加法器150、系数更新部160及系数更新部160具有的系数计算部170、参照信号滤波器180、校正值决定部190及校正值决定部190具有的校正值更新部191、特性决定部192，能够通过使用了ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit，专用集成电路)等的硬件实现，也能够通过处理器和在处理器上运行的程序实现。或者，也能够组合LSI等硬件和处理器以及在处理器上运行的程序来实现。
图2是示出利用处理器和在处理器上运行的程序来实现本实施方式的有源振动噪声控制装置100时的硬件结构的一例的框图。实现构成图1所示的有源振动噪声控制装置100的各单元的功能的程序被存储在存储器2中，在处理器1中使用存储器2来执行所存储的各程序。关于图1所示的频率信息的输入、控制信号d(n)向二次振动噪声输出器200的输出、振动噪声传感器300输出的误差信号e(n)的输入等，借助于输入输出接口3进行。另外，根据所连接的设备，输入输出接口3也可以是多个。总线4连接处理器1、存储器2和输入输出接口3。另外，总线4也可以适当使用总线桥等构成。
下面，说明实施方式1的有源振动噪声控制装置100的动作。图3是示出有源振动噪声控制装置100的处理流程的一例的流程图。另外，本发明不限于图3的流程图，只要能够得到同等的结果，则既可以按照不同的顺序来实施各项处理，也可以并行实施一部分的处理。
首先，有源振动噪声控制装置100的设定部110取得从外部输入的振动噪声的频率信息(ST10)。于是，设定部110根据所取得的频率信息和校正值fΔ(n)求出控制频率f(n)，对振荡器130和特性决定部192设定控制频率f(n)(ST20)。关于校正值fΔ(n)的详细情况将在后面进行说明。关于控制频率f(n)的求出方法，例如能够基于根据振动噪声的频率信息求出的频率F(n)和校正值fΔ(n)，按照下式1所示来确定。另外，频率F(n)可以利用与振动噪声源400和所得到的频率信息对应的方法适当求出，例如如以上所述将作为频率信息的发动机的转数变为常数倍等。
[式1]
f(n)＝F(n)+fΔ(n) (1)
另外，在根据频率信息求出的频率F(n)和控制频率f(n)没有偏差的情况下、或者是在装置刚刚开始动作后的情况下等，也可能发生校正值fΔ(n)＝0而f(n)＝F(n)的情况。
接着，振荡器130的余弦波生成器131和正弦波发生器132分别生成频率为控制频率f(n)的余弦波信号x0(n)和正弦波信号x1(n)(ST30)。关于具有余弦波(或者正弦波)波形的信号的生成，例如也能够使用振荡元件生成，例如也能够通过利用处理器等计算各离散时间的信号值来生成。
接着，控制信号滤波器140对余弦波信号x0(n)和正弦波信号x1(n)进行控制信号的滤波处理(ST40)。具体地讲，滤波器141进行将第1滤波系数w0(n)与余弦波信号x0(n)相乘的处理，滤波器142进行将第2滤波系数w1(n)与正弦波信号x1(n)相乘的处理。另外，加法器150将进行滤波处理后的余弦波信号w0(n)·x0(n)与进行滤波处理后的正弦波信号w1(n)·x1(n)相加，生成控制信号d(n)(ST50)。控制信号d(n)能够用下式2表示。
[式2]
d(n)＝w0(n)·x0(n)+w1(n)·x1(n) (2)
另外，有源振动控制装置100生成的控制信号d(n)通过二次振动噪声输出器200被转换成二次振动噪声。并且，二次振动噪声输出器200输出的二次振动噪声在二次路径500中传播，并与从振动噪声源400产生的振动噪声y(n)干涉。下面，将受到二次路径500的传递特性的影响的二次振动噪声称为干涉音。在图1中，干涉音用s(n)表示。通过使干涉音s(n)与从振动噪声源400产生的振动噪声y(n)进行干涉，振动噪声y(n)被降低。
特性决定部192将与频率对应的二次路径500的传递特性作为二次路径特性参数进行存储，在设定了控制频率f(n)时，决定与该控制频率f(n)对应的二次路径特性参数(ST60)。另外，二次路径特性参数包括第1参数C0(f(n))和第2参数C1(f(n))。另外，在某一时刻n的频率f下，二次路径500的振幅响应(增益)γ(f)和相位响应ρ(f)利用第1参数C0(f(n))和第2参数C1(f(n))，分别用下面的式3、式4表示。其中，atan表示反正切。可以考虑特性决定部192存储例如用图4所示的表格构造来存储各个频率下的二次路径500的传递特性。图4是存储m个(m为2以上的整数)的频带的传递特性的例子。
[式3]
[式4]
接着，系数更新部160的参照信号滤波器180根据余弦波信号x0(n)和正弦波信号x1(n)生成参照信号(ST70)。具体地讲，滤波器181根据余弦波信号x0(n)、正弦波信号x1(n)、第1参数C0(f(n))和第2参数C1(f(n))，生成用下式5表示的第1参照信号r0(n)。另外，滤波器182同样生成用下式6表示的第2参照信号r1(n)。另外，下面为了简化第1参数C0(f(n))和第2参数C1(f(n))的记述，分别表示为C0(n)、C1(n)。
[式5]
r0(n)＝C0(n)·x0(n)-C1(n)·x1(n) (5)
[式6]
r1(n)＝C1(n)·x0(n)+C0(n)·x1(n) (6)
接着，系数计算部170计算控制信号滤波器140的滤波系数。具体地讲，计算部171根据第1参照信号r0(n)和来自振动噪声传感器300的误差信号e(n)，计算更新第1滤波系数w0(n)的值，以便通过LMS算法并按照MSE(均方误差)准则使误差信号e(n)最小化(ST80)。同样，计算部172根据第2参照信号r1(n)和误差信号e(n)，计算更新第2滤波系数w1(n)的值，以便使误差信号e(n)最小化。滤波系数的更新能够用下面的式(7)、式(8)表示。
[式7]
w0(n+1)＝w0(n)+μ·r0(n)·e(n) (7)
[式8]
w1(n+1)＝w1(n)+μ·r1(n)·e(n) (8)
其中，μ表示用于调整自适应滤波器的自适应能力的更新步阶(step)尺寸，例如是根据实验等预先决定的值。
接着，校正值更新部191根据从振荡器130输入的余弦波信号x0(n)和正弦波信号x1(n)、从振动噪声传感器300输入的误差信号e(n)、从控制信号滤波器140输入的第1滤波系数w0(n)和第2滤波系数w1(n)、从特性决定部192输入的第1参数C0(n)和第2参数C1(n)，以使得误差信号的信号功率e2(n)减小的方式来更新控制频率的校正值fΔ(n)(ST90)。校正值fΔ(n)的更新例如用下式9表示。
[式9]
fΔ(n+1)＝fΔ(n)-α·e(n)·{D1(n)·x0(n)-D0(n)·x1(n)} (9)
其中，α表示决定更新速度的常数，并满足α＞0。另外，D0(n)及D1(n)分别表示根据二次路径特性参数和控制信号滤波器140的滤波系数计算出的干涉音s(n)的余弦波信号x0(n)的成分(余弦波振幅)和正弦波信号x1(n)的成分(正弦波振幅)。余弦波振幅D0(n)及正弦波振幅D1(n)用下式10、11表示。
[式10]
D0(n)＝w0(n)·C0(n)+w1(n)·C1(n) (10)
[式11]
D1(n)＝-w0(n)·Cl(n)+w1(n)·C0(n) (11)
在使用余弦波振幅D0(n)及正弦波振幅D1(n)时，干涉音s(n)能够用下式12计算。
[式12]
s(n)＝D0(n)·x0(n)+D1(n)·x1(n) (12)
在此，说明通过基于式9进行的控制频率的校正值fΔ(n)的更新，误差信号的信号功率e2(n)减小的理由。误差信号e(n)是振动噪声y(n)、干涉音s(n)以及干扰v(n)的合成，因而用下式13表示。
[式13]
e(n)＝y(n)+s(n)+v(n) (13)
在用校正值fΔ(n)对误差信号的信号功率e2(n)进行偏微分时，能够求出误差信号的信号功率e2(n)相对于校正值fΔ(n)的梯度。误差信号e(n)用式13表示，并且干涉音s(n)能够用上述的式12表示，因而在用校正值fΔ(n)对误差信号的信号功率e2(n)进行偏微分时，得到下式14。
[式14]
使用频率信息所指示的频率F(n)和校正值fΔ(n)，用下式15、16表示余弦波信号x0(n)及正弦波信号x1(n)。
[式15]
x0(n)＝cos{2π·(F(n)+fΔ(n))/Fs+θ(n-1)} (15)
[式16]
x1(n)＝sin{2π·(F(n)+fΔ(n))/Fs+θ(n-1)} (16)
其中，Fs表示余弦波信号x0(n)及正弦波信号x1(n)的采样频率，θ(n-1)表示在时刻n-1的余弦波信号x0(n)及正弦波信号x1(n)的相位。另外，θ(n)用下式17的递推式表示。
[式17]
θ(n)＝θ(n-1)+2π·(F(n)+fΔ(n))/Fs (17)
在考虑到式15、16时，式14能够进一步变形为如下式18所示。
[式18]
式18表示相对于校正值fΔ的微小变化的、误差信号的信号功率e2(n)的变化，当相对于fΔ(n-1)在正负的任意方向微小地变更fΔ(n)时e2(n)是否向减小的方向变化是由式18的右边的符号决定的。可以说式18是表示校正值fΔ的增减与误差信号的信号功率e2(n)的增减之间的关系的式子。根据式18，如果在式18的右边为正时向相比fΔ(n-1)减小的方向(负的方向)、在右边为负时向相比fΔ(n-1)增大的方向(正的方向)分别变更fΔ(n)，则e2(n)减小。在此，把去除式18的右边中为正常数且对正负没有影响的4π/Fs、并将剩余的要素的正负反转而得的值(式19)称为更新基本量U(n)。
[式19]
U(n)＝-e(n)·{D1(n)·x0(n)-D0(n)·x1(n)} (19)
本实施方式的有源噪声控制装置100根据式19示出的更新基本量U(n)来决定控制频率的校正值fΔ(n)。上述的式19示出的更新方法是其一例。在式9中将U(n)与任意的常数α相乘得到的值作为校正值fΔ(n)的变化量，在U(n)为正时，式18的右边为负，在式9中fΔ(n+1)-fΔ(n)为正，因而误差信号的信号功率e2(n)减小。另外，在U(n)为负时，式18的右边为正，在式9中fΔ(n+1)-fΔ(n)为负，因而在这种情况下误差信号的信号功率e2(n)也减小。因此，如果依照式9来更新校正值fΔ(n)，则误差信号的信号功率e2(n)减小。
由振动噪声传感器300检测出的误差信号e(n)在控制频率f(n)与来自振动噪声源400的振动噪声y(n)的频率一致时为最小。因此，通过按照以上所述以使得误差信号的信号功率e2(n)减小的方式来更新控制频率的校正值fΔ(n)，能够将控制频率f(n)校正成与实际的振动噪声的频率一致。
另外，本实施方式的有源振动噪声控制装置100以使得误差信号e(n)减小的方式来校正控制频率的校正值fΔ(n)，因而即使是误差信号e(n)中含有干扰v(n)时，也能够适当更新校正值fΔ(n)。
另外，如式9所示，在误差信号的信号功率e2(n)的变化相对于校正值fΔ(n)的变化的比率较大的情况下，增大校正值fΔ(n)的变化量能够迅速消除频率的偏差，在误差信号的信号功率e2(n)的变化相对于校正值fΔ(n)的变化的比率较小的情况下，减小校正值fΔ(n)的变化量能够使控制频率稳定。
另外，在本实施方式的有源噪声控制装置100中，根据式9来决定校正值fΔ(n)，但本发明不限于此。例如，也可以按照更新基本量U(n)的符号，根据预先设定的更新幅度β(β>0)来更新校正值fΔ(n)。即，也可以考虑按照下式16所示进行更新的方法。
[式20]
另外，在式9和式20中也可以考虑将常数α或者β设为变量。此时，例如通过根据外在条件(如果是机动车，则例如指行驶中、停车中等)改变α或者β，由此能够实现与外在条件对应的校正值fΔ(n)的更新。
另外，也可以考虑对控制频率的校正值fΔ(n)设置限制。也可以使校正值fΔ(n)仅在规定的范围内变化，由此使得不进行极端的校正。例如，可以考虑设置校正范围值ε，按照式21所示设置限制。另外，也可以对校正值的变化量设置限制。
[式21]
|fΔ(n)|＜ε (21)
如上所述，本发明的实施方式1的有源振动噪声装置在利用校正值校正作为控制对象的振动噪声的频率而确定的控制频率时，根据式19所示的更新基本量，以使得误差信号的信号功率减小的方式来更新校正值而校正控制频率，其中，式19所示的更新基本量是根据检测出式18所示的作为控制对象的振动噪声与二次振动噪声干涉后的残留振动噪声的误差信号的信号功率的增减与控制频率的校正值的增减之间的关系得到的。按照以上所述，减小误差信号的信号功率就是减小控制频率与振动噪声的频率之差，因而根据实施方式1的有源振动噪声装置，即使是检测出残留振动噪声的误差信号中包含作为控制对象的振动噪声以外的干扰的情况下，也能够减小作为控制对象的振动噪声的频率与控制频率之差。
另外，根据余弦波信号、正弦波信号、控制信号滤波器的滤波系数以及存储在特性决定部中的二次路径的传递特性，决定控制频率的校正值的增减与误差信号的信号功率的增减之间的关系，因而能够不受干扰等外部因素的影响地、求出控制频率的校正值的增减与误差信号的信号功率的增减之间的关系。另外，能够更加准确地计算误差信号的信号功率的变化相对于控制频率的校正值的变化的比率，能够高精度地消除作为控制对象的振动噪声的频率与控制频率的偏差。
另外，通过按照相对于控制频率的校正值的变化的、误差信号的信号功率的大小来决定校正值的变化量的大小，能够在作为控制对象的振动噪声的频率与控制频率的偏差较大、残留振动噪声较大时，增大校正值的变化量，迅速消除频率的偏差，并且在偏差较小、残留振动噪声较小时，减小变化量使控制频率稳定。
另外，通过预先决定控制频率的校正范围、在校正范围的范围内决定校正值，能够避免进行极端的校正而使得振动噪声的降低效果不稳定。
产业上的可利用性
如上所述，本发明的有源振动噪声装置在除发出作为控制对象的振动噪声的振动噪声源以外、还存在发出非控制对象的其它振动噪声的干扰的干扰源的情况下，也能够适当进行对作为控制对象的振动噪声的频率而确定的控制频率的校正，因而对于如降低机动车的发动机的振动噪声的有源振动噪声控制装置等在存在干扰的环境下使用的有源振动噪声装置是有用的。
标号说明
100有源振动噪声控制装置；110设定部；120控制信号生成部；130振荡器；131余弦波生成器；132正弦波生成器；140控制信号滤波器；141滤波器；142滤波器；150加法器；160系数更新部；170系数计算部；171计算部；172计算部；180参照信号滤波器；181滤波器；182滤波器；190校正值决定部；191校正值更新部；192特性决定部；200二次振动噪声输出器；300振动噪声传感器；400振动噪声源；500二次路径；600干扰源。

Claims (4)

1.一种有源振动噪声控制装置，其特征在于，该有源振动噪声控制装置具有：
控制信号生成部，其根据以控制频率为频率的余弦波信号及正弦波信号生成控制信号，该控制频率是对应于振动噪声源而确定的；以及
校正值更新部，其根据误差信号的信号功率的增减与所述控制频率的校正所使用的校正值的增减之间的关系，将所述校正值更新为减小所述误差信号的信号功率的值，其中，所述误差信号是由根据所述控制信号生成并在二次路径中传播的干涉音与从所述振动噪声源发出的振动噪声干涉而残留下来的残留振动噪声得到的。
2.根据权利要求1所述的有源振动噪声控制装置，其特征在于，
所述校正值更新部根据余弦波振幅、正弦波振幅、所述余弦波信号和所述正弦波信号，决定所述误差信号的信号功率的增减与所述校正值的增减之间的关系，其中，该余弦波振幅是使用预先确定的所述二次路径的传递特性计算出的所述干涉音的所述余弦波信号的成分，该正弦波振幅是使用所述二次路径的传递特性计算出的所述干涉音的所述正弦波信号的成分。
3.根据权利要求1所述的有源振动噪声控制装置，其特征在于，
所述校正值更新部根据所述误差信号的信号功率的变化相对于所述校正值的变化的比率大小来更新所述校正值，在所述误差信号的信号功率的变化相对于所述校正值的变化的比率大的情况下，增大所述校正值的变化量，在所述误差信号的信号功率的变化相对于所述校正值的变化的比率小的情况下，减小所述校正值的变化量。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的有源振动噪声控制装置，其特征在于，
所述校正值更新部在所确定的所述控制频率的校正范围内更新所述校正值。
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