DE112013006702B4

DE112013006702B4 - Aktiv-Vibrations-oder-Geräusch-Steuervorrichtung

Info

Publication number: DE112013006702B4
Application number: DE112013006702.1T
Authority: DE
Inventors: Atsuyoshi Yano
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-02-20
Filing date: 2013-02-20
Publication date: 2020-06-18
Anticipated expiration: 2033-02-21
Also published as: JP6073454B2; US20160012815A1; JPWO2014128857A1; WO2014128857A1; US9454953B2; DE112013006702T5; CN104981865B; CN104981865A

Abstract

Eine Aktiv-Vibrations-oder-Geräusch-Steuervorrichtung (100) umfassend:einen Steuersignalfilter (2), der ein durch eine Steuerfrequenz bestimmtes Tonquellensignal empfängt, wobei die Steuerfrequenz in Übereinstimmung mit einer Vibrations- oder Geräuschquelle (400), die eine Vibration oder ein Geräusch erzeugt, erzeugt wurde, und der eine Filterverarbeitung des Tonquellensignals unter Benutzung von Filterkoeffizienten durchführt um damit ein Steuersignal auszugeben;einen Filterkoeffizient-Aktualisierer (4), der die Filterkoeffizienten durch Benutzung eines adaptiven Algorithmus' unter Anwendung eines Aktualisierungsschrittes auf das Tonquellensignal aktualisiert und ein Fehlersignal, welches durch Interferenz zwischen der Vibration bzw. des Geräusches und sekundärer Vibration oder sekundärem Geräusch, die bzw. das aus dem Steuersignal erzeugt wird, ergibt;einen sekundären Vibrations- oder Geräusch-Schätzer (5, 9), der ein geschätztes, sekundäres Vibrations- oder Geräuschsignal als Antwort auf das Steuersignal ausgibt;einen Störungserfasser (6), der eine Anwesenheit oder Abwesenheit einer Störung, welche verschieden von der Vibrations- oder Geräuschquelle (400) ist, als Antwort auf das Fehlersignal und das geschätzte, sekundäre Vibrations- bzw. Geräuschsignal, welches in den Störungserfasser (6) eingegeben wird, erfasst, und ein Störungserfassungsergebnis, welches die erfasste Anwesenheit oder Abwesenheit der Störung angibt, ausgibt; undeinen Aktualisierungs-Steuerer (7), der den Aktualisierungsschritt als Antwort auf das Störungserfassungsergebnis einstellt.

Description

TECHNISCHES FELD
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aktiv-Vibrations-/-Geräusch-Steuervorrichtung zum Verringern von Vibration oder Geräusch, die/das beispielsweise durch Maschinen verursacht wird, durch Erzeugen von Aufhebungsvibration oder -geräusch.
HINTERGRUND
Als ein Mittel zum Verringern von Vibration oder Geräusch, die/das Maschinen verursachen, sind eine Aktiv-Vibrations-Steuervorrichtung und eine Aktiv-Geräusch-Steuervorrichtung bekannt. Da die vorliegende Erfindung für beide anwendbar ist, bezieht sich die vorliegende Beschreibung auf sie als eine Aktiv-Vibrations-Geräusch-Steuervorrichtung insgesamt, was eine „Vorrichtung zum Steuern von Vibration oder Geräusch“ bedeutet. Ebenfalls, wie für „Vibration oder Geräusch“ von Maschinen, sind sie auf Vibration/Geräusch insgesamt bezogen.
Eine herkömmliche Aktiv-Vibrations-/-Geräusch-Steuervorrichtung erfasst Vibration oder Geräusch, die/das ein gesteuerter Gegenstand ist, mit einem Erfasser wie einem Vibrationssensor oder Mikrofon und steuert es durch Ausgeben derselben Amplitude und des Gegenphasen-Steuersignals zur Aufhebung. Als ein Beispiel einer solchen Aktiv-Vibrations-/-Geräusch-Steuervorrichtung offenbart beispielsweise Patentdokument 1 eine Aktiv-Geräusch-/-Vibrations-Steuervorrichtung, die einen adaptiven Sperrfilter benutzt. Hierbei, falls Störung, die mit dem gesteuerten Gegenstand nicht zusammenhängt, dem Erfasser bereitgestellt wird, antwortet die Vorrichtung darauf und weist ein Problem des Abweichens der Amplitude und Phase des Steuersignals auf, dadurch wird ein Unterdrückungseffekt verringert, oder weist ein Problem der Vorrichtung an sich des Erzeugens von außerordentlicher Vibration oder eines eigenartigen Tons auf. Als ein konkretes Beispiel einer solchen Störung gibt es eine Auswirkung oder den Ton der Auswirkung, verursacht durch einen Kontakt einer Person oder eines Objektes mit dem Vibrationssensor, dem Mikrofon oder dem Körper der Vorrichtung, oder externe Geräusche, die mit der Vibration/dem Geräusch wie menschlichen Stimmen, die dem Mikrofon eingegeben werden, nicht zusammenhängen.
Ein solches Problem betreffend offenbart beispielsweise Patentdokument 2 ein Verfahren, das entscheidet, falls die Amplitude und die Änderungsrate der Amplitude des mit dem Erfasser erfassten Geräuschsignals eine vorgeschriebene Schwelle überschreitet, dass es ein außerordentlicher Eingang ist, das heißt, eine Störung, und unterdrückt die Änderung des Steuersignals.
US 2010/0 014 685 A1 offenbart ein aktives Rauschunterdrückungssystem welches an einer vorgegebenen Position die Lautstärke eines Signals, welches von einer Quellposition zu der Horchposition abgestrahlt wird, unterdrückt. Das System umfasst dabei einen adaptiven Filter, zumindest einen akustischen Aktuator und einen Signalprozessor. Der adaptive Filter empfängt dabei ein Referenzsignal, welches das Rauschsignal repräsentiert und stellt ein Kompensationssignal bereit. Der zumindest eine akustische Aktuator strahlt nun das Kompensationssignal zur Horchposition aus. Der Signalprozessor bewertet dabei die Stabilität des adaptiven Filters und stellt diese sicher.
DOKUMENT STAND DER TECHNIK
Patentdokument

Patentdokument 1: Japanische Offenlegungsschrift Nr. JP H08- 339 192 A .
Patentdokument 2: Japanische Offenlegungsschrift Nr. JP 2009 - 241 672 A .

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
PROBLEME, DIE DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSEN SIND
Jedoch, was das Verfahren des vorangehenden Patentdokuments 2 betrifft, da der Erfasser die Vibration/das Geräusch nach der Unterdrückung gemäß dem Betrieb der Aktiv-Vibrations-/-Geräusch-Steuervorrichtung erfasst und das Verfahren die Störung als Antwort auf das erfasste Signal erfasst, weist es ein Problem des vorübergehenden Abschwächens des Unterdrückungseffekts der Vibration/des Geräusches beispielsweise aufgrund einer fehlerhaften Anpassung der Aktiv-Vibrations-/-Geräusch-Steuervorrichtung auf, und weist ein Problem des Entscheidens einer Steigerung in der Vibration/dem Geräusch, die/das als fehlerhafte Störung erfasst wurde, und damit des weiteren Verringerns des Geräuschunterdrückungseffekts durch Beenden des adaptiven Betriebs auf.
Außerdem, wenn die Aktiv-Vibrations-/-Geräusch-Steuervorrichtung einen ausreichenden Unterdrückungseffekt erzielt, wird die Vibration/das Geräusch, die/das durch den Erfasser festgestellt wurde, geschwächt, und die Störung, anders als die Vibration/das Geräusch, scheint erhöht zu sein. Unter diesen Umständen, da es scheint, dass vergleichsweise große Störung gegenüber der Vibration/dem Geräusch auftritt, ein Bestimmen einer Schwelle unter Benutzung der festgestellten Vibration/des festgestellten Geräusches mit dem Erfasser als ein Bezug und ein Versuchen des Erfassens des außerordentlichen Eingangs unter Benutzung der Schwelle weist ein Problem des Erfassens einer kleinen Störung auf, die nur einen kleinen Effekt, ursprünglich als ein außerordentlicher Eingang, aufweist, und weist ein Problem des Verringerns des Effekts der Aktiv-Vibrations-/-Geräusch-Steuervorrichtung auf.
Die vorliegende Erfindung wird durchgeführt, um die vorangehenden Probleme zu lösen. Deshalb ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Aktiv-Vibrations-/-Geräusch-Steuervorrichtung vorzusehen, die fähig ist, sogar wenn sich der Unterdrückungseffekt der Aktiv-Vibrations-/-Geräusch-Steuervorrichtung vorübergehend verringert und sich die Vibration/das Geräusch, die/das durch den Erfasser festgestellt wurde, erhöht, die Vibration/das Geräusch vom außerordentlichen Eingang zu unterscheiden, dadurch wird ein stabiler Vibrations-/Geräuschunterdrückungseffekt ermöglicht. Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, sogar für den Fall, wo die Vibration/das Geräusch durch den Betrieb der Aktiv-Vibrations-/-Geräusch-Steuervorrichtung ausreichend unterdrückt wird und deshalb die Störung größer als die Vibration/das Geräusch zu werden scheint, eine Aktiv-Vibrations-/- Geräusch-Steuervorrichtung vorzusehen, die fähig ist die Störung mit einem kleinen Effekt zu vernachlässigen und fähig ist nur die Störung genau zu bestimmen, die den Betrieb der Vorrichtung beeinflusst.
MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
Eine Aktiv-Vibrations-/-Geräusch-Steuervorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Steuersignalfilter, der ein durch Steuerfrequenz bestimmtes Tonquellensignal empfängt, wobei die Steuerfrequenz in Übereinstimmung mit einer Vibrations-/Geräuschquelle, die Vibration/Geräusch erzeugt, festgelegt wurde, und der ein Steuersignal ausgibt; einen Filterkoeffizient-Aktualisierer, der Koeffizienten des Steuersignalfilters als Antwort auf ein Fehlersignal und das Tonquellensignal aktualisiert, wobei sich das Fehlersignal aus Interferenz der Vibration/des Geräusches mit sekundärer Vibration/sekundärem Geräusch, die/das aus dem Steuersignal erzeugt wird, ergibt; einen sekundären Vibrations-/Geräusch-Schätzer, der ein geschätztes, sekundäres Vibrations-/Geräuschsignal als Antwort auf das Steuersignal ausgibt; einen Störungserfasser, der ein Störungserfassungsergebnis als Antwort auf das Fehlersignal und das geschätzte, sekundäre Vibrations-/Geräuschsignal ausgibt; und einen Aktualisierungs-Steuerer, der einen Aktualisierungsschritt des Filterkoeffizient-Aktualisierers als Antwort auf das Störungserfassungsergebnis einstellt.
VORTEILE DER ERFINDUNG
Die Aktiv-Vibrations-/-Geräusch-Steuervorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung stellt den Aktualisierungsschritt der Filterkoeffizient-Aktualisierungseinheit in Übereinstimmung mit dem Störungserfassungsergebnis ein, das aus dem Fehlersignal und dem geschätzten, sekundären Vibrations-/Geräuschsignal berechnet wurde. Dementsprechend, sogar wenn sich die Restvibration/-geräusch aufgrund der fehlerhaften Anpassung vorübergehend erhöht, kann sie eine fehlerhafte Erfassung davon als die Störung vermeiden und erreicht einen stabilen Vibrations-/Geräuschverringerungseffekt.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Aktiv-Vibrations-/- Geräusch-Steuervorrichtung einer Ausführungsform 1 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Aktiv-Vibrations-/- Geräusch-Steuervorrichtung einer Ausführungsform 2 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt; und
3 ist ein Diagramm, das eine Vielzahl von Ausgangseinrichtungen, eine Vielzahl von Erfassern und sekundären Pfaden in einer Aktiv-Vibrations-/- Geräusch-Steuervorrichtung einer Ausführungsform 3 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung 3 darstellt.

BESTE FORM ZUM DURCHFÜHREN DER ERFINDUNG
Die beste Form zum Durchführen der Erfindung wird nun mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, um die vorliegende Erfindung ausführlicher zu erklären.
AUSFÜHRUNGSFORM 1
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Aktiv-Vibrations-/- Geräusch-Steuervorrichtung einer Ausführungsform 1 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie in 1 gezeigt, ist die Aktiv-Vibrations-/-Geräusch-Steuervorrichtung 100 der Ausführungsform 1 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung mit einer Ausgangseinrichtung 200 und einem Erfasser 300 verbunden, die außerhalb der Vorrichtung platziert sind.
Die Aktiv-Vibrations-/-Geräusch-Steuervorrichtung 100 empfängt eine Steuerfrequenz auf der Grundlage der Frequenz der Vibration/des Geräusches einer Vibrations-/Geräuschquelle 400, die ein gesteuerter Gegenstand ist, und gibt ein Steuersignal aus, das als Antwort auf die Eingangssteuerfrequenz erzeugt wurde. Hierbei, falls die Vibrations-/Geräuschquelle beispielsweise der Motor eines Autos ist, wird die Steuerfrequenz durch ein Verfahren erhalten, das die Drehfrequenz des Motors aus einer Zündungstaktperiode misst, gefolgt durch Machen einer Konstante mal die Drehfrequenz in Übereinstimmung mit der Motordrehanordnung der Zielvibration/des Zielgeräusches. Außerdem, falls die Vibrations-/Geräuschquelle ein Lüfter ist, der durch einen elektrischen Motor betrieben wird, kann die Frequenz des Ziel-NZ-Geräusches aus der Anzahl von Polen des Motors, der Energieversorgungsfrequenz und der Anzahl von Klingen des Lüfters erhalten werden. Auf diese Weise kann wie für die Erfassung der Steuerfrequenz ein Verfahren entsprechend zur Zielvibrations-/- geräuschquelle richtig benutzt werden.
Die Ausgangseinrichtung 200 ist eine, die das von der Aktiv-Vibrations-/- Geräusch-Steuervorrichtung gelieferte Steuersignal in sekundäre Vibration/sekundäres Geräusch zum Aufheben der Vibration/des Geräusches, die/das von der Vibrations-/Geräuschquelle 400 erzeugt wurde, umwandelt und die sekundäre Vibration/das sekundäre Geräusch ausgibt, und kann durch einen Lautsprecher oder ein Bedienungselement durchgeführt werden. Die sekundäre Vibration/das sekundäre Geräusch, die/das von der Ausgangseinrichtung 200 erzeugt wurde, wird durch einen sekundären Pfad 500 ausgebreitet, interferiert mit der Vibration/dem Geräusch, die/das von der Vibrations-/Geräuschquelle 400 erzeugt wurde, und verringert die Vibration/das Geräusch. Hierbei wird der sekundäre Pfad 500 als ein Pfad festgelegt, durch den die sekundäre Vibration/das sekundäre Geräusch, die/das von der Ausgangseinrichtung 200 erzeugt wurde, bis zum Erfasser 300 ausgebreitet wird. Außerdem ist eine Störungsquelle 600 eine, die ferner unspezifische Störung, die nicht mit der Vibrations-/Geräuschquelle 400 zusammenhängt, zur gerten Vibration/zum verringerten Geräusch hinzugefügt.
Der Erfasser 300 ist eine Einrichtung, die einen Fehler erfasst, der Restvibration/-geräusch ist, die/das durch die Interferenz zwischen der sekundären Vibration/dem sekundären Geräusch und der Vibration/dem Geräusch erzeugt wurde, und den erfassten Fehler zur Aktiv-Vibrations-/-Geräusch-Steuervorrichtung 100 als ein Fehlersignal e(n) liefert. Er kann beispielsweise durch ein Mikrofon, einen Vibrationssensor, einen Beschleunigungssensor oder Ähnliches ausgeführt werden.
Als nächstes wird eine detaillierte Konfiguration der Aktiv-Vibrations-/- Geräusch-Steuervorrichtung 100 beschrieben. Die Aktiv-Vibrations-/- Geräusch-Steuervorrichtung 100 umfasst einen Tonquellensignalerzeuger 1, einen Steuersignalfilter 2, einen Bezugssignalfilter 3, eine Filterkoeffizient-Aktualisierungseinheit 4, eine sekundäre Vibrations-/Geräusch-Schätzeinheit 5, einen Störungserfasser 6 und einen Aktualisierungs-Steuerer 7.
Der Tonquellensignalerzeuger 1 ist ein Signalerzeuger, der das Tonquellensignal als Antwort auf die Steuerfrequenz, die der Aktiv-Vibrations-/-Geräusch-Steuervorrichtung 100 eingegeben wurde, erzeugt. Der Tonquellensignalerzeuger 1 liefert das erzeugte Quellensignal zum Steuersignalfilter 2.
Der Steuersignalfilter 2 ist ein Filter, der eine Filterverarbeitung des Tonquellensignals vom Tonquellensignalerzeuger 1 ausführt und das Steuersignal ausgibt. Obwohl die Details davon später beschrieben werden, ist das Steuersignal ein Signal, das in die sekundäre Vibration/das sekundäre Geräusch zum Verringern der Vibration/des Geräusches umzuwandeln ist.
Der Bezugssignalfilter 3 ist ein Filter, der das Bezugssignal durch Ausführen der Filterverarbeitung des Tonquellensignals vom Tonquellensignalerzeuger 1 durch Benutzung der Übertragungseigenschaftsparameter ausgibt, die in Übereinstimmung mit den Übertragungseigenschaften des sekundären Pfades 500 bestimmt wurden. Der Bezugssignalfilter 3 liefert das Bezugssignal an die Filterkoeffizient-Aktualisierungseinheit 4.
Die Filterkoeffizient-Aktualisierungseinheit 4 aktualisiert die Filterkoeffizienten des Steuersignalfilters 2 unter Benutzung eines adaptiven Algorithmus wie eines LMS (Least Mean Square) - Algorithmus in Übereinstimmung mit dem Bezugssignal vom Bezugssignalfilter 3, dem Fehlersignal vom Erfasser 300 und dem Aktualisierungsschritt, der vom Aktualisierungs-Steuerer 7 bereitgestellt wird, was später beschrieben wird.
Die sekundäre Vibrations-/Geräusch-Schätzeinheit 5 führt die Filterverarbeitung des Steuersignals vom Steuersignalfilter 2 aus, um ein geschätztes, sekundäres Vibrations-/Geräuschsignal zu erzeugen, und liefert es an den Störungserfasser 6.
Der Störungserfasser 6 erfasst die Störung als Antwort auf das geschätzte, sekundäre Vibrations-/Geräuschsignal von der sekundären Vibrations-/Geräusch-Schätzeinheit 5 und dem Fehlersignal vom Erfasser 300 und beliefert den Aktualisierungs-Steuerer 7 mit einem Störungserfassungsergebnis.
Der Aktualisierungs-Steuerer 7 bestimmt den Aktualisierungsschritt zum Aktualisieren der Filterkoeffizienten in Übereinstimmung mit dem Störungserfassungsergebnis vom Störungserfasser 6 und liefert es an die Filterkoeffizient-Aktualisierungseinheit 4.
Als nächstes wird der Betrieb der Aktiv-Vibrations-/-Geräusch-Steuervorrichtung der Ausführungsform 1 beschrieben.
Zuerst wird die Steuerfrequenz f(n), die die Frequenz der Vibration/des Geräusches darstellt, dem Tonquellensignalerzeuger 1 in der Aktiv-Vibrations-/- Geräusch-Steuervorrichtung 100 eingegeben. Hierbei ist n eine positive, ganze Zahl, die die Abtastzeit in der digitalen Signalverarbeitung bezeichnet. Der Tonquellensignalerzeuger 1 liefert das Tonquellensignal x(n) entsprechend zur Steuerfrequenz f(n) an den Steuersignalfilter 2 und den Bezugssignalfilter 3.
Der Steuersignalfilter 2 führt die Filterverarbeitung des Tonquellensignals x(n) durch Benutzung einer Steuerfilter-Koeffizientensequenz W(n) aus und gibt das Steuersignal d(n) an die Ausgangseinrichtung 200 aus. Hierbei ist die Steuerfilter-Koeffizientensequenz W(n) eine erstrangige oder höherrangige Filterkoeffizientensequenz.
Die Ausgangseinrichtung 200 wandelt das Steuersignal d(n), das vom Steuersignalfilter 2 ausgegeben wurde, in die sekundäre Vibration/das sekundäre Geräusch um und gibt es aus. Die sekundäre Vibration/das sekundäre Geräusch, die/das von der Ausgangseinrichtung 200 ausgegeben wurde, wird durch den sekundären Pfad 500 ausgebreitet, wird durch die Übertragungseigenschaften des sekundären Pfades 500 während des Vorgangs beeinflusst und interferiert mit der Vibration/dem Geräusch, die/das von der Vibrations-/Geräuschquelle 400 erzeugt wurde, dadurch wird die Vibration/das Geräusch verringert.
Die verringerte Vibration/das verringerte Geräusch empfängt ferner die Störung von der Störungsquelle 600.
Der Erfasser 300 erfasst die Vibration/das Geräusch, die/das durch die Verringerung passiert, gefolgt durch die Hinzufügung der Störung, das heißt, die Summe der Vibration/des Geräusches und der sekundären Vibration/des sekundären Geräusches und der Störung, oder den die Störung enthaltenden Fehler, der die Addition der Restvibration/des Restgeräusches und der Störung ist, und erzeugt das Fehlersignal e(n). Hierbei ist das Fehlersignal e(n) die Summe der Vibration/des Geräusches y(n), das durch die Vibrations-/Geräuschquelle 400 erzeugt wird und den Erfasser 300 erreicht, der sekundären Vibration/des sekundären Geräusches z(n) zum Aufheben der Vibration/des Geräusches, die/das von der Ausgangseinrichtung 200 als Antwort auf das Steuersignal d(n) erzeugt wird und den Erfasser 300 über den sekundären Pfad 500 erreicht, und der Störung v(n), die die Störungsquelle 600 erzeugt, und ist gegeben durch den folgenden Ausdruck (1). $e (n) = y (n) + z (n) + v (n)$
Im Übrigen entspricht in Ausdruck (1) y(n) + z(n) der Restvibration/dem Restgeräusch, die/das nach der Aufhebung übrig bleibt. Eine Ersetzung davon durch die Restvibration/das Restgeräusch s(n) ergibt den folgenden Ausdruck (2). $s (n) = y (n) + z (n)$
Das Fehlersignal e(n), das durch den Erfasser 300 erzeugt wurde, wird der Filterkoeffizient-Aktualisierungseinheit 4 in der Aktiv-Vibrations-/-Geräusch-Steuervorrichtung 100 eingegeben.
Außerdem führt der Bezugssignalfilter 3 unter Benutzung der Bezugsfilter-Koeffizientensequenz C die Filterverarbeitung des Tonquellensignals x(n) aus, das vom Tonquellensignalerzeuger 1 ausgegeben wurde, mit den Übertragungseigenschaften des sekundären Pfades 500, und gibt das Bezugssignal r(n) aus. Hierbei ist die Bezugsfilter-Koeffizientensequenz C eine erstrangige oder höherrangige Filterkoeffizientensequenz.
Als Antwort auf das Bezugssignal r(n), das vom Bezugssignalfilter 3 ausgegeben wurde, das Fehlersignal e(n), das vom Erfasser 300 ausgegeben wurde, und den Aktualisierungsschritt µ(n) vom Aktualisierungs-Steuerer 7, aktualisiert die Filterkoeffizient-Aktualisierungseinheit 4 fortlaufend den Wert der Steuerfilter-Koeffizientensequenz W(n) des Steuersignalfilters 2, um so die Restvibration/das Restgeräusch, die/das im Fehlersignal e(n) enthalten ist, zu verringern.
Die sekundäre Vibrations-/Geräusch-Schätzeinheit 5 erzeugt das geschätzte, sekundäre Vibrations-/Geräuschsignal z'(n) durch die Filterverarbeitung des Steuersignals d(n) unter Benutzung der Bezugsfilter-Koeffizientensequenz C mit den Übertragungseigenschaften des sekundären Pfades 500. Wie oben beschrieben, da das Steuersignal d(n) von der Ausgangseinrichtung 200 zum Erfasser 300 über den sekundären Pfad 500 passiert, um die sekundäre Vibration/das sekundäre Geräusch z(n) zu bilden, wird das geschätzte, sekundäre Vibrations-/Geräuschsignal z'(n), das sich aus einer Ausführung der Filterverarbeitung des Steuersignals d(n) durch eine Benutzung der Bezugsfilter-Koeffizientensequenz C mit den Übertragungseigenschaften des sekundären Pfades 500 ergibt, ein geschätztes Signal der sekundären Vibration/des sekundären Geräusches z(n).
Der Störungserfasser 6 erfasst die Anwesenheit oder Abwesenheit der Störung, die den adaptiven Betrieb der Filterkoeffizient-Aktualisierungseinheit 4 als Antwort auf das Fehlersignal e(n) und das geschätzte, sekundäre Vibrations-/Geräuschsignal z'(n) vermeiden wird. Zu dieser Zeit subtrahiert der Störungserfasser 6 das geschätzte, sekundäre Vibrations-/Geräuschsignal z'(n) vom Fehlersignal e(n) und erhält ein geschätztes, ursprüngliches Erfassungssignal w(n). $w (n) = e (n) - z' (n) \approx y (n) + v (n)$
Der Störungserfasser 6 analysiert das geschätzte, ursprüngliche Erfassungssignal w(n), das durch Ausdruck (3) gegeben ist, erfasst die Anwesenheit oder Abwesenheit der Störung, die den adaptiven Betrieb der Filterkoeffizient-Aktualisierungseinheit 4 vermeiden wird, und gibt das Störungserfassungsergebnis aus. Was ein Erfassungsverfahren der Störung betrifft, ist es bekannt, und ein Verfahren, wie beispielsweise im Patentdokument 2 beschrieben, kann benutzt werden.
Hierbei ist das geschätzte, ursprüngliche Erfassungssignal w(n) ein Signal, das den Zustand schätzt, bevor die sekundäre Vibration/das sekundäre Geräusch z(n) die Vibration/das Geräusch y(n) aufhebt und wird nur durch die Vibration/das Geräusch y(n) und die Störung v(n) bestimmt, ungeachtet des Unterdrückungsbetriebs der Vibration/des Geräusches durch die Aktiv-Vibrations-/- Geräusch-Steuervorrichtung 100. Dementsprechend, sogar in einem solchen Fall, wo sich die Restvibration/das Restgeräusch s(n) aufgrund der fehlerhaften Anpassung der Filterkoeffizient-Aktualisierungseinheit 4 vorübergehend erhöht, wird das geschätzte, ursprüngliche Erfassungssignal w(n) dadurch nicht beeinflusst. Demzufolge, sogar in dem Fall, wo sich die Restvibration/das Restgeräusch s(n) aufgrund der fehlerhaften Anpassung der Filterkoeffizient-Aktualisierungseinheit 4 oder Ähnliches vorübergehend erhöht, ermöglicht eine Erfassung der Störung als Antwort auf das geschätzte, ursprüngliche Erfassungssignal w(n) eine Vermeidung einer fehlerhaften Erfassung der Störung als Störung.
Außerdem, sogar in einem Fall, wo sich die Restvibration/das Restgeräusch s(n) verringert, weil die Aktiv-Vibrations-/-Geräusch-Steuervorrichtung 100 gut funktioniert, und die Störung v(n) mit Bezug auf das Fehlersignal e(n) als offensichtlich groß wahrgenommen wird, da die Vibration/das Geräusch y(n) und die Störung v(n) im geschätzten, ursprünglichen Erfassungssignal w(n) in ihrem ursprünglichen Verhältnis enthalten sind, wird eine Erfassung der Störung als Antwort auf das Signal w(n) eine Vernachlässigung von unbedeutender Störung ermöglichen, die nicht den adaptiven Betrieb der Koeffizient-Aktualisierungseinheit 104 behindert.
Der Aktualisierungs-Steuerer 7 bestimmt den Aktualisierungsschritt der Filterkoeffizient-Aktualisierungseinheit 4 in Übereinstimmung mit dem Störungserfassungsergebnis des Störungserfassers 6. Zum Beispiel, sofern nicht das Störungserfassungsergebnis die Anwesenheit der Störung anzeigt, bestimmt er den Aktualisierungsschritt in einem vorgeschriebenen Aktualisierungsschritt, aber falls er die Anwesenheit davon anzeigt, ist ein Verfahren absehbar, das eine fehlerhafte Anpassung verhindert, indem der Aktualisierungsschritt zu Null gemacht wird. Alternativ ist es auch möglich den Aktualisierungsschritt Schritt für Schritt in Übereinstimmung mit der Größe der erfassten Störung zu verringern.
Wie oben beschrieben, gemäß der Aktiv-Vibrations-/-Geräusch-Steuervorrichtung der Ausführungsform 1, umfasst sie: den Steuersignalfilter, der das durch die Steuerfrequenz bestimmte Tonquellensignal empfängt, wobei die Steuerfrequenz in Übereinstimmung mit einer Vibrations-/Geräuschquelle, die die Vibration/das Geräusch erzeugt, festgelegt wurde, und der das Steuersignal ausgibt; die Filterkoeffizient-Aktualisierungseinheit, die die Koeffizienten des Steuersignalfilters als Antwort auf das Fehlersignal und das Tonquellensignal aktualisiert, wobei sich das Fehlersignal aus der Interferenz der Vibration/des Geräusches mit der sekundären Vibration/dem sekundären Geräusch, die/das aus dem Steuersignal erzeugt wird, ergibt; den sekundären Vibrations-/Geräusch-Schätzer, der das geschätzte, sekundäre Vibrations-/Geräuschsignal als Antwort auf das Steuersignal ausgibt; der Störungserfasser, der das Störungserfassungsergebnis als Antwort auf das Fehlersignal und das geschätzte, sekundäre Vibrations-/Geräuschsignal ausgibt; und den Aktualisierungs-Steuerer, der den Aktualisierungsschritt der Filterkoeffizient-Aktualisierungseinheit als Antwort auf das Störungserfassungsergebnis einstellt.
Dementsprechend, sogar in dem Fall, wo sich die Restvibration/das Restgeräusch aufgrund der fehlerhaften Anpassung oder Ähnliches vorübergehend erhöht, kann sie verhindern, dass die Restvibration/das Restgeräusch fehlerhaft als die Störung erfasst wird, dadurch wird ein Vorteil ermöglicht, der befähigt den stabilen Vibrations-/Geräuschverringerungseffekt zu erreichen. Außerdem, sogar in dem Fall, wo sich die Restvibration/das Restgeräusch aufgrund des Betriebs der Aktiv-Vibrations-/-Geräusch-Steuervorrichtung und der Störung, die als offensichtlich groß im Fehlersignal wahrgenommen wird, erhöht, kann sie die übermäßige Erfassung der unbedeutenden Störung, die den adaptiven Betrieb nicht verhindern wird, vermeiden, dadurch wird befähigt den stabilen Vibrations-/Geräuschverringerungseffekt zu erreichen.
Außerdem, gemäß der Aktiv-Vibrations-/-Geräusch-Steuervorrichtung der Ausführungsform 1, da die sekundäre Vibrations-/Geräusch-Schätzeinheit das Steuersignal durch den Filter mit den Übertragungseigenschaften des sekundären Pfades, durch den die sekundäre Vibration/das sekundäre Geräusch ausgebreitet wird, verarbeitet und das geschätzte, sekundäre Vibrations-/Geräuschsignal ausgibt, sogar wenn sich die Restvibration/das Restgeräusch aufgrund der fehlerhaften Anpassung oder Ähnliches vorübergehend erhöht, kann sie die fehlerhafte Erfassung der Restvibration/des Restgeräusches als die Störung vermeiden, dadurch wird ein Vorteil ermöglicht, der befähigt den stabilen Vibrations-/Geräuschverringerungseffekt zu erreichen.
Außerdem, gemäß der Aktiv-Vibrations-/-Geräusch-Steuervorrichtung der Ausführungsform 1, da der Störungserfasser in einer solchen Weise hinsichtlich eines Ausgebens des Störungserfassungsergebnisses als Antwort auf das geschätzte, ursprüngliche Erfassungssignal, das durch Subtraktion der geschätzten, sekundären Vibration/des geschätzten, sekundären Geräusches vom Fehlersignal erhalten wird, konfiguriert ist, sogar wenn sich die Restvibration/das Restgeräusch aufgrund der fehlerhaften Anpassung oder Ähnliches vorübergehend erhöht, kann sie die fehlerhafte Erfassung der Restvibration/des Restgeräusches als die Störung vermeiden, dadurch wird ein Vorteil ermöglicht, der befähigt den stabilen Vibrations-/Geräuschverringerungseffekt zu erreichen.
AUSFÜHRUNGSFORM 2
Die vorangehende Aktiv-Vibrations-/-Geräusch-Steuervorrichtung der Ausführungsform 1 erfasst die Störung aus dem geschätzten, sekundären Vibrations-/Geräuschsignal, das durch die Filterverarbeitung des Steuersignals unter Benutzung der Bezugsfilter-Koeffizientensequenz erhalten wurde. Andererseits ist auch eine Konfiguration möglich, die statt der sekundären Vibrations-/Geräusch-Schätzeinheit der Aktiv-Geräusch-Steuervorrichtung einen adaptiven Sperrfilter benutzt, um die Amplitude und die Phase der sekundären Vibration/des sekundären Geräusches aus den Gewinneigenschaften und Phaseneigenschaften des Steuersignalfilters und des Bezugssignalfilters zu schätzen und die Störung aus der erhaltenen, geschätzten, sekundären Vibrationsinformation zu erfassen, was ermöglicht die Berechnungsmenge des Signalprozessors zu verringern. Eine Konfiguration in einem solchen Fall wird als eine Ausführungsform 2 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung beschrieben.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration der Aktiv-Vibrations-/- Geräusch-Steuervorrichtung der Ausführungsform 2 zeigt.
Wie in 2 gezeigt, umfasst die Aktiv-Vibrations-/-Geräusch-Steuervorrichtung 100a der Ausführungsform 2 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung den Tonquellensignalerzeuger 1, den Steuersignalfilter 2, den Bezugssignalfilter 3, die Filterkoeffizient-Aktualisierungseinheit 4, den Störungserfasser 6, den Aktualisierungs-Steuerer 7 und eine sekundäre Vibrations-/Geräusch-Schätzeinheit 9. Unter ihnen, da dieselben Komponenten wie jene der Ausführungsform 1 mit denselben Bezugszeichen von 1 bezeichnet werden, wird ihre Beschreibung weggelassen. Da jedoch die Ausführungsform 2 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung einen adaptiven Sperrfilter für die adaptive Steuerung der Vibration/des Geräusches benutzt, wird die Beschreibung von relevanten Abschnitten hinzugefügt.
Die sekundäre Vibrations-/Geräusch-Schätzeinheit 9 der Ausführungsform 2 erzeugt das geschätzte, sekundäre Vibrations-/Geräuschsignal aus der Steuerfrequenz, die der Aktiv-Vibrations-/-Geräusch-Steuervorrichtung 100a bereitgestellt wird, das Tonquellensignal aus dem Tonquellensignalerzeuger 1, die Steuerfilter-Koeffizientensequenz des Steuersignalfilters 2 und die Bezugsfilter-Koeffizientensequenz des Bezugssignalfilters 3 und liefert es zum Störungserfasser 6.
Als nächstes wird der Betrieb der Aktiv-Vibrations-/-Geräusch-Steuervorrichtung der Ausführungsform 2 beschrieben.
Der Tonquellensignalerzeuger 1 gibt zwei Typen von Signalen, Cosinussignal x₀(n) und Sinussignal x₁(n), als Antwort auf die Steuerfrequenz f(n) als das Tonquellensignal aus.
Die Steuerfilter-Koeffizientensequenz W(n) des Steuersignalfilters 2 ist beinhaltet von einem ersten Steuerfilterkoeffizienten w₀(n) und einem zweiten Steuerfilterkoeffizienten w₁(n), und der Steuersignalfilter 2 multipliziert das Cosinussignal x₀(n) mit dem ersten Steuerfilterkoeffizienten w₀(n) und das Sinussignal x₁(n) mit dem zweiten Steuerfilterkoeffizienten w₁(n), addiert sie und gibt das Additionsergebnis als das Steuersignal d(n) aus. $d (n) = w_{0} (n) x_{0} (n) + w_{1} (n) x_{1} (n)$
In Bezug auf die Bezugsfilter-Koeffizientensequenz C des Bezugssignalfilters 3 hält er die Koeffizienten, die die Übertragungseigenschaften des sekundären Pfades 500 für eine beliebige Frequenz f widerspiegeln. Insbesondere unter der Annahme, dass der sekundäre Pfad 500 Gewinneigenschaften A(f) und Phaseneigenschaften θ(f) bei einer Frequenz f aufweist, werden der erste Bezugsfilterkoeffizient c₀(f) und der zweite Bezugsfilterkoeffizient c₁(f), die durch die folgenden Ausdrücke gegeben sind, behalten. $\begin{array}{l} c_{0} (f) = A (f) cos (θ (f)) \\ c_{1} (f) = A (f) sin (θ (f)) \end{array}$
Wenn die Steuerfrequenz f(n) bereitgestellt wird, und das Cosinussignal x₀(n) und das Sinussignal x₁(n) eingegeben werden, erzeugt der Bezugssignalfilter 3 das erste Bezugssignal r₀(n) durch Multiplizieren des Cosinussignals x₀(n) mit dem ersten Bezugsfilterkoeffizienten c₀(f(n)), entsprechend zur Steuerfrequenz f(n), und erzeugt das zweite Bezugssignal r₁(n) durch Multiplizieren des Sinussignals x₁(n) mit dem zweiten Bezugsfilterkoeffizienten c₁(f(n)), entsprechend zur Steuerfrequenz f(n), und gibt sie als das Bezugssignal aus. $\begin{array}{l} r_{0} (n) = c_{0} (f (n)) x_{0} (n) \\ r_{1} (n) = c_{1} (f (n)) x_{1} (n) \end{array}$
Die Filterkoeffizient-Aktualisierungseinheit 4 aktualisiert den ersten Steuerfilterkoeffizienten w₀(n) und den zweiten Steuerfilterkoeffizienten w₁(n) durch beispielsweise den folgenden Ausdruck, in Übereinstimmung mit dem Fehlersignal e(n), dem ersten Bezugssignal r₀(n) und dem zweiten Bezugssignal r₁(n). $\begin{array}{l} w_{0} (n + 1) = w_{0} (n) - μ \cdot e (n) \cdot (c_{0} (f (n)) x_{0} (n) - c_{1} (f (n)) x_{1} (n)) \\ w_{1} (n + 1) = w_{1} (n) - μ \cdot e (n) \cdot (c_{1} (f (n)) x_{0} (n) - c_{0} (f (n)) x_{1} (n)) \end{array}$
In Ausdruck (7) ist µ der Aktualisierungsschritt, der vom Aktualisierungs-Steuerer 7 bereitgestellt wird.
Die sekundäre Vibrations-/Geräusch-Schätzeinheit 9 berechnet und gibt das geschätzte, sekundäre Vibrations-/Geräuschsignal z'(n) aus, das das Schätzsignal der sekundären Vibration/des sekundären Geräusches z(n) ist, das von der Ausgangseinrichtung 200 zum Erfasser 300 über den sekundären Pfad 500 passiert, vom ersten Steuerfilterkoeffizienten w₀(n) und dem zweiten Steuerfilterkoeffizienten w₁(n), und vom ersten Bezugsfilterkoeffizienten c₀(f(n)) und dem zweiten Bezugsfilterkoeffizienten c₁(f(n)), auf der Grundlage der Steuerfrequenz f(n). $z' (n) = z'_{i0} (n) x_{0} (n) + z'_{i1} (n) x_{1} (n)$
Hier werden z'_i0(n) und z'_i1(n) durch die folgenden Ausdrücke berechnet. $\begin{array}{l} z'_{i0} (n) = w_{0} (n) c_{0} (f (n)) + w_{1} (n) c_{1} (f (n)) \\ z'_{i1} (n) = w_{1} (n) c_{0} (f (n)) + w_{0} (n) c_{1} (f (n)) \end{array}$
Wie oben beschrieben, kann die sekundäre Vibrations-/Geräusch-Schätzeinheit der Ausführungsform 2 das geschätzte, sekundäre Vibrations-/Geräuschsignal z'(n) mit einfacher Berechnung berechnen, was durch Ausdrücke (8) und (9) gegeben ist.
Um das geschätzte, sekundäre Vibrations-/Geräuschsignal z'(n) durch das Verfahren der Ausführungsform 1 zu berechnen, können die Bezugsfilterkoeffizienten c₀(f(n)) und c₁(f(n)) der Ausführungsform 2 nicht als die Filterkoeffizienten benutzt werden, um die Filterverarbeitung des Steuersignals b(n) durchzuführen, und daher muss eine Filterkoeffizientensequenz, die aus der Impulsantwort des sekundären Pfades oder Ähnliches erhalten wird, getrennt bereitgestellt werden. In diesem Fall ist nicht nur ein Berechnungsumfang für die Faltung zwischen dem Steuersignal d(n) und der Filterkoeffizientensequenz sondern auch ein Speicher zum Behalten der Filterkoeffizientensequenz notwendig. An dieser Stelle kann das Verfahren der Ausführungsform 2 den Berechnungsumfang und den des Speichers im Vergleich zum Verfahren der Ausführungsform 1 verringern.
Wie oben beschrieben, gemäß der Aktiv-Vibrations-/-Geräusch-Steuervorrichtung der Ausführungsform 2, ist sie in einer solchen Weise konfiguriert, dass die sekundäre Vibrations-/Geräusch-Schätzeinheit das geschätzte, sekundäre Vibrations-/Geräuschsignal nicht als Antwort auf das Steuersignal ausgibt, sondern in Übereinstimmung mit den Eigenschaften des Steuersignalfilters und den Eigenschaften des Bezugssignalfilters, der die Übertragungseigenschaften des sekundären Pfades aufweist, durch den die sekundäre Vibration/das sekundäre Geräusch ausgebreitet wird, und der die Filterverarbeitung des Tonquellensignals durchführt. Dementsprechend weist sie einen Vorteil auf, der befähigt den Berechnungsumfang und den Speicherumfang zu verringern.
AUSFÜHRUNGSFORM 3
Um die Vibration/das Geräusch in einem breiten Bereich zu unterdrücken, gibt es einige Fälle, wo die Aktiv-Geräusch-Steuervorrichtung mit einer Vielzahl von Ausgangseinrichtungen und Erfassern vorgesehen ist. Die Ausführungsform 3 ist ein Beispiel einer solchen Aktiv-Vibrations-/-Geräusch-Steuervorrichtung.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnung wird die vorliegende Ausführungsform 3 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung beschrieben. 3 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration der Ausgangseinrichtungen und Erfasser und sekundären Pfade, die zwischen diesen verbinden, der Aktiv-Vibrations-/-Geräusch-Steuervorrichtung der Ausführungsform 3 zeigt. Im Übrigen, da die Konfiguration der Aktiv-Vibrations-/-Geräusch-Steuervorrichtung selbst dieselbe ist, wie die von 1 oder 2 in der Zeichnung, wird die Beschreibung unter Benutzung der Komponenten in diesen Zeichnungen gemacht.
In 3 sind zwei Ausgangseinrichtungen, eine erste Ausgangseinrichtung 201 und eine zweite Ausgangseinrichtung 202 vorgesehen; und zwei Erfasser, ein erster Erfasser 301 und ein zweiter Erfasser 302. Der erste, sekundäre Pfad 501 ist zwischen der ersten Ausgangseinrichtung 201 und dem ersten Erfasser 301 vorgesehen; der zweite, sekundäre Pfad 502 ist zwischen der ersten Ausgangseinrichtung 201 und dem zweiten Erfasser 302 vorgesehen; der dritte, sekundäre Pfad 503 ist zwischen der zweiten Ausgangseinrichtung 202 und dem ersten Erfasser 301 vorgesehen; und der vierte, sekundäre Pfad 504 ist zwischen der zweiten Ausgangseinrichtung 202 und dem zweiten Erfasser 302 vorgesehen. Im Übrigen gibt in einer solchen Konfiguration der Steuersignalfilter 2 eine Vielzahl von Steuersignalen aus, die der ersten Ausgangseinrichtung 201 und der zweiten Ausgangseinrichtung 202 entsprechen; und die Filterkoeffizient-Aktualisierungseinheit 4 und der Störungserfasser 6 empfangen die Fehlersignale, die durch den ersten Erfasser 301 und den zweiten Erfasser 302 erfasst wurden.
In diesem Fall berechnet die sekundäre Vibrations-/Geräusch-Schätzeinheit 5 (oder 9) der Ausführungsform 3 die geschätzten, sekundären Vibrations-/Geräuschsignale für all die oben beschriebenen, sekundären Pfade. Insbesondere unter Benutzung der Bezugsfilter-Koeffizientensequenzen, entsprechend zu den einzelnen, sekundären Pfaden, berechnet sie und gibt aus ein erstes, geschätztes, sekundäres Vibrations-/Geräuschsignal z₁'(n), das die Schätzung der Vibration/des Geräusches ist und durch den ersten, sekundären Pfad 501 passiert; ein zweites, geschätztes, sekundäres Vibrations-/Geräuschsignal z₂'(n), das die Schätzung der Vibration/des Geräusches ist und durch den zweiten, sekundären Pfad 502 passiert; ein drittes, geschätztes, sekundäres Vibrations-/Geräuschsignal z₃'(n), das die Schätzung der Vibration/des Geräusches ist und durch den dritten, sekundären Pfad 503 passiert; und ein viertes, geschätztes, sekundäres Vibrations-/Geräuschsignal z₄'(n), das die Schätzung der Vibration/des Geräusches ist und durch den vierten, sekundären Pfad 504 passiert. Falls es eines gibt, dessen Gewinn Null ist unter den vorhergehenden, sekundären Pfaden, kann die Berechnung der geschätzten, sekundären Vibration/des geschätzten, sekundären Geräusches des sekundären Pfades weggelassen werden.
Der Störungserfasser 6 erfasst für die Steuersignale, die von den einzelnen Erfassern eingegeben werden, die Störung aus den Additionsergebnissen der geschätzten, sekundären Vibrations-/Geräuschsignale, entsprechend zu den Fehlersignalen, und aus den Fehlersignalen. Bei dem Beispiel von 3, da der zum ersten Fehlersignal e₁(n) zugehörige, erste Erfasser 301 die sekundären Vibrations-/Geräuschsignale empfängt, die durch den ersten, sekundären Pfad 501 und den dritten, sekundären Pfad 503 passieren, erfasst der Störungserfasser 6 die Störung des ersten Fehlersignals e₁(n) aus dem resultierenden Signal des Addierens des ersten, geschätzten, sekundären Vibrations-/Geräuschsignals z₁'(n) und des dritten, geschätzten, sekundären Vibrations-/Geräuschsignals z₃'(n).
Da ebenfalls der zum ersten Fehlersignal e₂(n) zugehörige, zweite Erfasser 302 die sekundären Vibrations-/Geräuschsignale empfängt, die durch den zweiten, sekundären Pfad 502 und den vierten, sekundären Pfad 504 passieren, erfasst der Störungserfasser 6 die Störung des zweiten Fehlersignals e₂(n) aus dem resultierenden Signal des Addierens des zweiten, geschätzten, sekundären Vibrations-/Geräuschsignals z₂'(n) und des vierten, geschätzten, sekundären Vibrations-/Geräuschsignals z₄'(n).
Gemäß der dem ersten Fehlersignal e₁(n) bzw. dem zweiten Fehlersignal e₂(n) entsprechenden Störungserfassungsergebnisse verringert der Aktualisierungs-Steuerer 7 den Aktualisierungsschritt der Filterkoeffizient-Aktualisierungseinheit 4 entsprechend dem Fehlersignal im Hinblick auf die Erfassung der einflussreichen Störung.
Wie oben beschrieben, ist gemäß der Aktiv-Vibrations-/-Geräusch-Steuervorrichtung der Ausführungsform 3 eine Aktiv-Vibrations-/-Geräusch-Steuervorrichtung vorgesehen, in der der Steuersignalfilter eine Vielzahl von Steuersignalen ausgibt; die Filterkoeffizient-Aktualisierungseinheit die Koeffizienten des Steuersignalfilters als Antwort auf eine Vielzahl von Fehlersignalen aktualisiert; und der Störungserfasser die Störungserfassungsergebnisse für die entsprechenden, einzelnen Fehlersignale ausgibt, wobei die sekundäre Vibrations-/Geräusch-Schätzeinheit, für all die Kombinationen der Vielzahl von Steuersignalen und der Vielzahl von Fehlersignalen mit Ursache-und-Wirkung - Zusammenhängen, die geschätzten, sekundären Vibrations-/Geräuschsignale in Übereinstimmung mit den sekundären Pfaden, die mit den einzelnen Kombinationen verknüpft sind, ausgibt; und der Störungserfasser für die einzelnen Fehlersignale die Störungserfassungsergebnisse hinsichtlich der Fehlersignale als Antwort auf die Signale ausgibt, die sich aus einem Addieren der geschätzten, sekundären Vibrations-/Geräuschsignale entsprechend der einzelnen Fehlersignale ergibt. Dementsprechend ermöglicht die vorliegende Ausführungsform 3 einen Vorteil, der befähigt die fehlerhafte Erfassung der Störung zu vermeiden, sogar wenn sich die Restvibration/das Restgeräusch aufgrund der fehlerhaften Anpassung oder Ähnliches vorübergehend erhöht, um den stabilen Vibrations-/Geräuschverringerungseffekt zu erreichen, sogar in der Aktiv-Vibrations-/- Geräusch-Steuervorrichtung mit einer Vielzahl von Ausgangseinrichtungen und Erfassern.
Außerdem, gemäß der Aktiv-Vibrations-/-Geräusch-Steuervorrichtung der Ausführungsform 3, da der Aktualisierungs-Steuerer den Aktualisierungsschritt der Filterkoeffizient-Aktualisierungseinheit entsprechend der Fehlersignale einstellt, bezüglich derer die Störung erfasst wird, kann sie den adaptiven Betrieb für das Fehlersignal fortsetzen, bezüglich dem die Störung nicht erfasst wird, dadurch wird ein Vorteil ermöglicht, der befähigt den Unterdrückungseffekt der Vibration/des Geräusches zu stabilisieren.
Im Übrigen wird darauf hingewiesen, dass eine freie Kombination der einzelnen Ausführungsformen, Veränderungen jeglicher Komponenten der einzelnen Ausführungsformen oder eine Entfernung jeglicher Komponenten der einzelnen Ausführungsformen innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung möglich ist.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Wie oben beschrieben, ist eine Aktiv-Vibrations-/-Geräusch-Steuervorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung, die die Vibration oder das Geräusch, die/das beispielsweise durch Maschinen verursacht wird, verringern kann, durch Erzeugen der Aufhebungsvibration oder des Aufhebungsgeräusches, und ist geeignet für eine Anwendung zum Verringern der Vibration oder des Geräusches beispielsweise des Automotors.
Bezugszeichenliste
1 Tonquellensignalerzeuger; 2 Steuersignalfilter; 3 Bezugssignalfilter; 4 Filterkoeffizient-Aktualisierungseinheit; 5, 9 sekundäre Vibrations-/Geräusch-Schätzeinheit; 6 Störungserfasser; 7 Aktualisierungs-Steuerer; 100, 100a Aktiv-Vibrations-/-Geräusch-Steuervorrichtung; 200 Ausgangseinrichtung; 201 erste Ausgangseinrichtung; 202 zweite Ausgangseinrichtung; 300 Erfasser; 301 erster Erfasser; 302 zweiter Erfasser; 400 Vibrations-/Geräuschquelle; 500 sekundärer Pfad; 501 erster, sekundärer Pfad; 502 zweiter, sekundärer Pfad; 503 dritter, sekundärer Pfad; 504 vierter, sekundärer Pfad; 600 Störungsquelle.

Claims

Eine Aktiv-Vibrations-oder-Geräusch-Steuervorrichtung (100) umfassend: einen Steuersignalfilter (2), der ein durch eine Steuerfrequenz bestimmtes Tonquellensignal empfängt, wobei die Steuerfrequenz in Übereinstimmung mit einer Vibrations- oder Geräuschquelle (400), die eine Vibration oder ein Geräusch erzeugt, erzeugt wurde, und der eine Filterverarbeitung des Tonquellensignals unter Benutzung von Filterkoeffizienten durchführt um damit ein Steuersignal auszugeben; einen Filterkoeffizient-Aktualisierer (4), der die Filterkoeffizienten durch Benutzung eines adaptiven Algorithmus' unter Anwendung eines Aktualisierungsschrittes auf das Tonquellensignal aktualisiert und ein Fehlersignal, welches durch Interferenz zwischen der Vibration bzw. des Geräusches und sekundärer Vibration oder sekundärem Geräusch, die bzw. das aus dem Steuersignal erzeugt wird, ergibt; einen sekundären Vibrations- oder Geräusch-Schätzer (5, 9), der ein geschätztes, sekundäres Vibrations- oder Geräuschsignal als Antwort auf das Steuersignal ausgibt; einen Störungserfasser (6), der eine Anwesenheit oder Abwesenheit einer Störung, welche verschieden von der Vibrations- oder Geräuschquelle (400) ist, als Antwort auf das Fehlersignal und das geschätzte, sekundäre Vibrations- bzw. Geräuschsignal, welches in den Störungserfasser (6) eingegeben wird, erfasst, und ein Störungserfassungsergebnis, welches die erfasste Anwesenheit oder Abwesenheit der Störung angibt, ausgibt; und einen Aktualisierungs-Steuerer (7), der den Aktualisierungsschritt als Antwort auf das Störungserfassungsergebnis einstellt.
Die Aktiv-Vibrations- oder -Geräusch-Steuervorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei der sekundäre Vibrations- oder Geräusch-Schätzer (5, 9) das geschätzte, sekundäre Vibrations- bzw. Geräuschsignal durch Verarbeitung des Steuersignals durch einen Filter mit Übertragungseigenschaften eines sekundären Pfades (500), durch den die sekundäre Vibration bzw. das sekundäre Geräusch ausgebreitet wird, ausgibt.
Die Aktiv-Vibrations- oder Geräusch-Steuervorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei der Störungserfasser (6) das Störungserfassungsergebnis als Antwort auf ein geschätztes, ursprüngliches Erfassungssignal, das durch Subtrahieren der geschätzten, sekundären Vibration bzw. des geschätzten, sekundären Geräusches vom Fehlersignal erhalten wird, ausgibt.
Die Aktiv-Vibrations- oder Geräusch-Steuervorrichtung (100a) nach Anspruch 1, wobei der sekundäre Vibrations- oder Geräusch-Schätzer (9) das geschätzte, sekundäre Vibrations- oder Geräuschsignal ausgibt, nicht als Antwort auf das Steuersignal, sondern in Übereinstimmung mit Eigenschaften des Steuersignalfilters (2) und Eigenschaften eines Bezugssignalfilters (3), der Übertragungseigenschaften eines sekundären Pfades, durch den die sekundäre Vibration bzw. das sekundäre Geräusch ausgebreitet wird, aufweist, und der Filterverarbeitung des Tonquellensignals durchführt.
Die Aktiv-Vibrations- oder Geräusch-Steuervorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei der Steuersignalfilter (2) eine Vielzahl von Steuersignalen ausgibt; der Filterkoeffizient-Aktualisierer (4) die Filterkoeffizienten als Antwort auf eine Vielzahl von Fehlersignalen aktualisiert; und der Störungserfasser (6) Störungserfassungsergebnisse für die jeweils einzelnen Fehlersignale ausgibt, und wobei der sekundäre Vibrations- oder Geräusch-Schätzer (5), für alle Kombinationen der Vielzahl von Steuersignalen und der Vielzahl von Fehlersignalen mit Ursache-und-Wirkung - Zusammenhängen, geschätzte, sekundäre Vibrations- oder Geräuschsignale in Übereinstimmung mit sekundären Pfaden (500), die mit den einzelnen Kombinationen verknüpft sind und durch die die sekundäre Vibration bzw. das sekundäre Geräusch ausgebreitet wird, ausgibt; und der Störungserfasser (6) für die einzelnen Fehlersignale die Störungserfassungsergebnisse hinsichtlich der Fehlersignale als Antwort auf Signale, die sich aus Addieren der geschätzten, sekundären Vibrations- bzw. Geräuschsignale entsprechend der einzelnen Fehlersignale ergeben, ausgibt.
Die Aktiv-Vibrations- oder-Geräusch-Steuervorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Aktualisierungs-Steuerer (7) den Aktualisierungsschritt in Antwort auf das Störungserfassungsergebnis in einer Weise einstellt, welche den Aktualisierungsschritt auf Null setzt oder Schritt für Schritt in Übereinstimmung mit der Größe der erfassten Störung verringert.