JP2001056690A - 車載用ノイズコントローラ - Google Patents

車載用ノイズコントローラ

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JP2001056690A
JP2001056690A JP11230886A JP23088699A JP2001056690A JP 2001056690 A JP2001056690 A JP 2001056690A JP 11230886 A JP11230886 A JP 11230886A JP 23088699 A JP23088699 A JP 23088699A JP 2001056690 A JP2001056690 A JP 2001056690A
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JP
Japan
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signal
noise
control signal
driver
seat
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JP11230886A
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English (en)
Inventor
Hidemasa Kono
英正 河野
Naruhiro Kamikado
考博 神門
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Mitsubishi Agricultural Machinery Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Agricultural Machinery Co Ltd
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Publication date
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  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 騒音信号を含む音声信号の中から騒音成分の
みを消去する。 【解決手段】 ノイズコントローラは、カーステレオ2
9からの音声信号Sと、エンジン18からの騒音信号N
とを含む混声信号の中から騒音成分のみを消去するもの
で、運転席24に配置されたマイク32により、騒音信
号Nと音声信号S、及び所定の制御信号Cを取り込み、
これら騒音信号Nと音声信号S、及び制御信号Cの中か
ら微少騒音成分を含み得る音声信号成分S’を取出し、
この微少騒音成分を含み得る音声信号成分S’と音声信
号Sとの差に応じた誤差信号Eを出力する。一方、制御
信号Cは、騒音信号Nと略々同振幅かつ逆位相の信号で
あって、騒音源から抽出された参照信号Rに基づき作成
され、更に、運転席24のフロントガラス25には、制
御信号Cの振動数に応じて振動する加振器がスピーカの
代わりに取付けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車載用ノイズコン
トローラに関し、詳しくは騒音信号と音声信号の中から
騒音成分のみを消去可能な車載用ノイズコントローラに
関する。
【0002】
【従来の技術】一般に乗用車等の運転席空間には、カー
ステレオ等からの音声信号の他、エンジン音等の騒音が
入り込んで、オペレータの耳には音声信号が聞き取りに
くくなっている。すなわち、オペレータの耳には、図6
(a)に示すように、エンジン音や走行音等の騒音信号
N(低周波の正弦波)が入り込み、これら各種騒音信号
と車載オーディオ機器等からの音声信号S(高周波の正
弦波)とが重畳した混成信号状態となっていて、車載オ
ーディオ機器等からの音声信号Sが聞き取り難い状態に
ある。
【0003】このため、従来から、例えば車載用のアク
ティブノイズコントローラにより、各種騒音信号を消去
して車載オーディオ機器からの音声信号を聞き取り易く
する試みがなされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のノイズ
コントローラによると、制御空間における音声の種類に
ついては考慮されておらず、全ての音が低減対象とされ
ていて、例えば、図6(b)に示すように、前記騒音信
号Nと音声信号Sが重畳されて成る混成信号と略々同振
幅で逆位相の制御信号Cを作成し、これら混成信号と前
記制御信号Cとを単に加算していたため、図6(c)に
示すように、必要な音声信号Sまでも消去されてしまう
という課題があった。
【0005】また、従来は、前記騒音信号Nを消去すべ
く作成された制御信号Cを、運転席の所定空間に向けて
出力するスピーカを用いていたため、このスピーカを取
付けるための所定のスペースが必要であった。
【0006】本発明は、斯かる課題を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、騒音信号を含
む音声信号の中から騒音成分のみを消去できるようにす
ると共に、運転席空間の有効利用を図り得る車載用ノイ
ズコントローラを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明は、車載オーディオ機器(2
9)から発生される音声信号(S)と、エンジン(1
8)等の騒音源から発生される騒音信号(N)とを含む
混声信号の中から騒音成分のみを消去可能な車載用ノイ
ズコントローラにおいて、前記騒音源から所定の参照信
号(R)を抽出する信号抽出手段(36)と、該信号抽
出手段(36)にて抽出された前記参照信号(R)に基
づき、前記騒音信号(N)と略々同振幅かつ逆位相の制
御信号(C)を発生する制御信号発生手段(38)と、
該制御信号発生手段(38)にて発生された前記制御信
号(C)を、運転席(24)の所定空間に向けて出力す
る制御信号出力手段(30)と、を備えていることを特
徴とする。
【0008】請求項2記載の発明は、前記制御信号出力
手段(30)は、運転席(24)のフロントガラス(2
5)に取付けられ、前記制御信号(C)の振動数に応じ
て振動部が振動する加振器を有する、ことを特徴とす
る。
【0009】[作用]以上の発明特定事項に基づき、本
発明の車載用ノイズコントローラは、カーラジオやカー
ステレオ(29)等のオーディオ機器から発生される音
声信号(S)と、エンジン(18)等の騒音源から発生
される騒音信号(N)とを含む混声信号の中から騒音成
分(N)のみを消去可能としたものであり、そのため
に、前記騒音源から信号抽出手段(36)により所定の
参照信号(R)を抽出し、この参照信号(R)に基づ
き、制御信号発生手段(38)により所定の演算処理を
行って前記騒音信号(N)と略々同振幅かつ逆位相の制
御信号(C)を発生させ、この制御信号(C)を制御信
号出力手段(30)により運転席空間に向けて出力す
る。
【0010】そして、前記制御信号(C)を、音声信号
(S)と騒音信号(N)を含む混声信号に重畳させるこ
とにより、該混成信号の中から騒音成分のみを消去し
て、クリーンな音声信号(S)を得ることが可能とな
る。前記制御信号出力手段(30)は、前記制御信号
(C)の振動数に応じて振動部が振動する加振器を有
し、この加振器がスピーカの代わりに運転席(24)の
フロントガラス(25)に取付けられることで、スペー
スの有効利用が図られる。
【0011】なお、上述した括弧内の符号は、図面を対
照するためのものであって、本発明を何ら限定するもの
ではない。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
の形態を説明する。
【0013】図1及び図2は、本発明が適用された農用
トラクタを示し、この農用トラクタTは、前輪12及び
後輪14により支持されている走行機体16を有してお
り、該走行機体16の前部にはエンジン18が搭載さ
れ、後部にはステアリングホイール20や座席シート2
2等を有する運転席24が配置されている。この運転席
24を覆うようにキャビン26が取付けられている。
【0014】前記運転席24におけるオペレータ27の
周囲空間には、図3に示すように、車載カーステレオ2
9等のスピーカ28から出力される音声信号、エンジン
18の振動音や走行音等の騒音が入り交じっており、音
声信号が聞き取れないことがあると共に、騒音を低減す
るために、騒音成分のみを消去可能な制御信号を出力す
る車載アクティブノイズコントローラ(以下、「ノイズ
コントローラ」という)10が設けられている。
【0015】ここで本発明は、前記騒音源18から所定
の参照信号を抽出する信号抽出手段と、該信号抽出手段
にて抽出された前記参照信号に基づき、騒音信号と略々
同振幅かつ逆位相の制御信号を発生する制御信号発生手
段と、該制御信号発生手段にて発生された前記制御信号
を、運転席24の所定空間に向けて出力する制御信号出
力手段とを備えている。
【0016】例えば、図3において、C0 ,C1 を伝達
特性とし、後述する制御信号発生回路38からの出力信
号をy、カーステレオ29からの出力信号をx、騒音信
号をNとすると、前記ノイズコントローラ10の動作中
におけるオペレータの耳元にて観測される音S’は、 S’=N+C0 ・y+C1 ・x となる。そして、カーステレオ29からの音C1 ・xは
制御不要な音であるので、オペレータの耳元で観測され
た直後の音S’からC1 ・xを引いた値を真の誤差信号
Eとして、このE=0となるような制御を行う。その結
果、Eが0のとき、オペレータの耳元ではS’=C1
xが観測されることとなり、騒音成分のみが消去され
る。
【0017】図4は、本実施の形態における前記ノイズ
コントローラ10のフィードフォワード制御による制御
ブロック図を示しており、騒音源としてエンジン18、
音声信号源としてカーステレオ29を適用対象として説
明する。また、前記運転席24を覆うキャビン26の天
面(制御ポイント)には、エンジン18の騒音(振動)
に所定の伝達特性Pを介して形成された騒音信号Nと、
カーステレオ29からの出力に所定の伝達特性C1 を介
してスピーカ28から出力される音声信号S、及びノイ
ズコントローラ10に設けられた信号出力部(制御信号
出力手段)30からの制御信号Cを取込み可能なマイク
ロフォン(以下、「マイク」という)32が配置されて
いる。
【0018】そして、前記信号出力部30は、図1及び
図2に示すように、運転席24のフロントガラス25に
取付けられた加振器から成り、この加振器には振動部が
内蔵されていて、この振動部が前記制御信号Cの振動数
に応じて振動することで、ガラスを振動させ、スピーカ
と同様に、制御信号Cを運転席24の所定空間に向けて
出力する役目をなす。このように、本実施の形態におい
ては、運転席24にスピーカを設置する代わりにフロン
トガラス25を利用してスペースの有効利用を図ってい
る。
【0019】また、前記ノイズコントローラ10は、前
記マイク32にて取込まれた前記騒音信号Nと音声信号
S、及び制御信号Cの中から微少騒音成分を含み得る音
声信号成分S’を取出し、この微少騒音成分を含み得る
音声信号成分S’と、カーステレオ29からの出力xに
1 ’(C1 をフィルタで置き換えたもの)を乗算して
得られた音声信号S、との差に応じた真の誤差信号Eを
出力する加算器34を備えている。
【0020】一方、信号抽出器(信号抽出手段)36に
より、騒音源としての前記エンジン18からエンジン振
動又はエンジン騒音、或いはエンジン回転パルス等の騒
音に関係の深い参照信号Rを抽出し、この参照信号Rに
基づき、制御信号発生回路(制御信号発生手段)38に
おいて、伝達特性C0 を介して前記騒音信号Nと略々同
振幅かつ逆位相の前記制御信号Cを出力する。更に、適
応アルゴリズムとしての更新器(Least Mean
Square)40においては、前述した真の誤差信
号Eと、参照信号Rに伝達特性C0 ’(C0 をフィルタ
で置き換えたもの)を考慮した信号とを取込み、これら
の信号に基づき所定の演算(例えば誤差信号Eの二乗平
均値の演算等)を行い、その結果を評価量として前記制
御信号発生回路38の内容を逐次更新していく。
【0021】すなわち、完全な制御が行われなければ、
騒音は打ち消されないので、残った騒音を0にするよう
に、連続的に更新器40により制御信号発生回路38の
内容が更新される。
【0022】本実施の形態では、図5(a)〜(c)に
示すように、例えば騒音信号Nとして低周波の正弦信号
(図5(a)の破線参照)とし、また音声信号Sとして
高周波の正弦信号(図5(a)の実線参照)とすると、
このマイク32からは、これら騒音信号Nと音声信号S
とが重畳された混成信号Hが得られると共に、この混成
信号Hにノイズコントローラ10の信号出力部(加振
器)30からの制御信号C(図5(b)参照)が重畳さ
れた信号として、微少騒音成分を含み得る音声信号成分
S’を出力可能とするものである。なお、前記制御信号
Cとしては、前記騒音信号Nと略々同振幅かつ逆位相の
信号が用いられる。
【0023】以上により、本実施の形態によれば、必要
な音声信号Sについては制御対象外として混成信号の中
かに騒音成分のみを消去することができる。
【0024】
【発明の効果】以上説明した通り、請求項1記載の発明
によれば、エンジン音等の騒音信号と略々同振幅かつ逆
位相の制御信号を発生することにより、車載オーディオ
機器から発生される音声信号と騒音信号の中から、音声
信号については減少させることなく騒音成分のみを消去
することができるので、クリーンな音声信号を得ること
ができる。
【0025】請求項2記載の発明によれば、運転席のフ
ロントガラスに取付けられ、制御信号の振動数に応じて
振動部が振動する加振器を有することにより、運転席の
所定空間にスピーカを設置する代わりにフロントガラス
を利用して同等の効果を得ることができるので、運転席
空間の有効利用を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用された農用トラクタの側面図であ
る。
【図2】その正面図である。
【図3】運転席のオペレータの耳元にて観測される音を
模式的に表した図である。
【図4】本実施の形態における制御ブロック図である。
【図5】(a)は騒音信号と音声信号とが重畳した状態
の混成信号を示す図であり、(b)は制御信号を示す図
であり、(c)はこれらの信号を加えて得られる音声信
号波形を示す図である。
【図6】従来のノイズコントローラによる信号波形を示
す図で、(a)は騒音信号と音声信号とが重畳した状態
の混成信号を示す図であり、(b)は制御信号を示す図
であり、(c)はこれらの信号を加えて得られる信号波
形を示す図である。
【符号の説明】
T 農用トラクタ 10 ノイズコントローラ 18 エンジン 24 運転席 25 フロントガラス 27 オペレータ 28 スピーカ(カーステレオ) 29 カーステレオ 30 信号出力部(加振器) 32 マイク 34 加算器 36 信号抽出器 38 制御信号発生回路 40 更新器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車載オーディオ機器から発生される音声
    信号と、エンジン等の騒音源から発生される騒音信号と
    を含む混声信号の中から騒音成分のみを消去可能な車載
    用ノイズコントローラにおいて、 前記騒音源から所定の参照信号を抽出する信号抽出手段
    と、 該信号抽出手段にて抽出された前記参照信号に基づき、
    前記騒音信号と略々同振幅かつ逆位相の制御信号を発生
    する制御信号発生手段と、 該制御信号発生手段にて発生された前記制御信号を、運
    転席の所定空間に向けて出力する制御信号出力手段と、
    を備えている、 ことを特徴とする車載用ノイズコントローラ。
  2. 【請求項2】 前記制御信号出力手段は、運転席のフロ
    ントガラスに取付けられ、前記制御信号の振動数に応じ
    て振動部が振動する加振器を有する、 ことを特徴とする請求項1記載の車載用ノイズコントロ
    ーラ。
JP11230886A 1999-08-17 1999-08-17 車載用ノイズコントローラ Pending JP2001056690A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020070234A (ko) * 2002-08-09 2002-09-05 명성영 오디오의 노이즈 제거회로
ES2321266A1 (es) * 2006-08-30 2009-06-03 Robert Bosch Gmbh Disposicion para la compensacion activa del ruido para un sistema de limpiaparabrisas controlado electronicamente de un automovil.
JP2012133788A (ja) * 2012-01-20 2012-07-12 Nissan Motor Co Ltd 車両用聴覚モニタ装置

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KR20020070234A (ko) * 2002-08-09 2002-09-05 명성영 오디오의 노이즈 제거회로
ES2321266A1 (es) * 2006-08-30 2009-06-03 Robert Bosch Gmbh Disposicion para la compensacion activa del ruido para un sistema de limpiaparabrisas controlado electronicamente de un automovil.
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