JP2009062023A - Active vibration and noise control device for vehicle - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an active vibration and noise control device for a vehicle, which minimizes the road noise generated while the vehicle is traveling on an asphalt paved surface, or on a concrete paved surface. <P>SOLUTION: In the active vibration and noise control device, when the vehicle is traveling on an asphalt paved surface, a first signal processor 51 to be operated at 40 Hz and a second signal processor 52 to be operated at 70 Hz are operated in parallel to reduce the road noise of 40 Hz and 70 Hz components. On the other hand, when the vehicle is traveling on a concrete paved surface, an increased component of 50 Hz included in the first control signal generated by the first signal processor operated at 40 Hz is subtracted from the first control signal Sc1 by a subtractor 318 to generate the canceled signal Scp1 by a first phase gain regulator 46, and only the noise component (the road noise component) of 40 Hz is effectively reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、車両の走行により車室内に発生する騒音であるロードノイズの逆位相かつ等振幅の相殺音を生成し、ロードノイズと干渉させることによってロードノイズを低減する車両用能動型振動騒音制御装置に関する。   The present invention provides an active vibration noise control for a vehicle that generates a canceling sound having an opposite phase and equal amplitude of road noise, which is noise generated in the vehicle interior due to traveling of the vehicle, and reducing the road noise by interfering with the road noise. Relates to the device.

道路(ロード)から受ける車輪の振動がサスペンションを介して車体に伝わり、特に車室内のような閉空間の音響的な共鳴特性により励起され、40Hz程度にピークを有し20〜150Hz帯域幅のロードノイズ(「ゴー」というこもった音で、ドラミングノイズとも呼ばれる)を、マイクロフォンが配置される評価点(受聴点)において前記ロードノイズと逆位相の相殺音により打ち消す車両用能動型振動騒音制御装置が提案されている(特許文献1)。   The vibration of the wheel received from the road (road) is transmitted to the vehicle body through the suspension, and is excited by the acoustic resonance characteristic of a closed space such as a passenger compartment, and has a peak at about 40 Hz and a 20 to 150 Hz bandwidth load. An active vibration noise control device for a vehicle that cancels out noise (also called “go”, also called drumming noise) by a canceling sound having a phase opposite to that of the road noise at an evaluation point (listening point) where the microphone is disposed. It has been proposed (Patent Document 1).

一般的に、ロードノイズの最大値であるピーク(第1のピーク)は、上記したように、40Hz程度に存在するが、70Hz程度に第2のピークがある。   Generally, the peak (first peak) which is the maximum value of road noise exists at about 40 Hz as described above, but there is a second peak at about 70 Hz.

図9は、特許文献1に提案された技術を適用した40Hz(ω0=2π×40)と70Hz(ω1=2π×70)の2つの周波数に対応した車両用能動型振動騒音制御装置200の構成を示している。   FIG. 9 shows the configuration of an active vibration noise control device 200 for a vehicle corresponding to two frequencies of 40 Hz (ω0 = 2π × 40) and 70 Hz (ω1 = 2π × 70) to which the technique proposed in Patent Document 1 is applied. Is shown.

2つの処理回路201A、201Bは、それぞれ40Hzと70Hzの周波数の正弦波を発生する正弦波生成手段202と余弦波生成手段203と、これら正弦波生成手段202及び余弦波生成手段203のそれぞれの出力を処理する2つの1タップデジタルフィルタ204、205と、係数更新手段206、207とを含み、係数更新手段206、207は、それぞれに対応した1タップデジタルフィルタ204、205の係数を逐次更新している。   The two processing circuits 201A and 201B respectively include a sine wave generation unit 202 and a cosine wave generation unit 203 that generate sine waves having frequencies of 40 Hz and 70 Hz, and outputs of the sine wave generation unit 202 and the cosine wave generation unit 203, respectively. 2 and the coefficient updating means 206 and 207, and the coefficient updating means 206 and 207 sequentially update the coefficients of the 1-tap digital filters 204 and 205 corresponding to the respective one-tap digital filters 204 and 205. Yes.

2つの処理回路201A、201Bの出力は加算回路211で加算された後、調整回路208により振幅及び位相を調整され、スピーカ209に加えられる。スピーカ209からの相殺音とロードノイズとの干渉音からなるマイクロフォン210の出力である誤差信号は処理回路201A、201Bの入力に加えられる。   The outputs of the two processing circuits 201 </ b> A and 201 </ b> B are added by the adder circuit 211, the amplitude and phase are adjusted by the adjustment circuit 208, and added to the speaker 209. An error signal, which is an output of the microphone 210 that is an interference sound between the canceling sound and the road noise from the speaker 209, is added to the inputs of the processing circuits 201A and 201B.

特開2007−25527号公報JP 2007-25527 A

しかしながら、図9に示した車両用能動型振動騒音制御装置200では、以下に説明する問題があることが分かった。   However, it has been found that the vehicle active vibration noise control apparatus 200 shown in FIG. 9 has the following problems.

ロードノイズに関し、最大値のピークは、40Hz程度に存在するが、70Hz程度における第2のピークがほとんど存在しない道路(ロード)があることが分かった。具体的には、コンクリート舗装道路では第2のピークがほとんど存在しない。なお、アスファルト舗装道路では、顕著な第2のピークが存在する。   Regarding road noise, it was found that there is a road (road) having a maximum peak at about 40 Hz, but almost no second peak at about 70 Hz. Specifically, there is almost no second peak on the concrete paved road. Note that there is a significant second peak on the asphalt paved road.

寿命の長いコンクリート舗装道路は、高速道路では、例えば、舗装の取り替え工事のし難いトンネル内などの舗装に使用されている。つまり、コンクリート舗装道路の走行中において、70Hzを処理する図9に示した車両用能動型振動騒音制御装置200の処理回路201Bが冗長になる。   Long-life concrete paved roads are used for paving in highways, for example, in tunnels where pavement replacement work is difficult. That is, during traveling on a concrete paved road, the processing circuit 201B of the vehicular active vibration noise control device 200 shown in FIG. 9 for processing 70 Hz becomes redundant.

そこで、70Hz程度に第2のピークが存在しないコンクリート舗装道路を走行中に、処理回路201Bを作動させないで、40Hzを処理する処理回路201Aのみにより40Hz成分を低減させることが考えられる。しかしながら、この場合、40Hz成分を低減させることはできるが、40Hz成分の両側の30Hz程度及び50Hz程度の成分において、逆に騒音(回路ゲイン)が増加してしまうということが分かった。実際上、30Hz成分はスピーカ209が応答しないので(ゲインがないので)騒音は増加しないが、50Hz成分は、スピーカ209の応答範囲であるので回路ゲインの増加に基づき騒音が大きくなる。この50Hzの騒音は、70Hz程度に第2のピークが存在しないコンクリート舗装道路を走行中、耳障りな騒音として聞こえることが分かった。   Therefore, it is conceivable to reduce the 40 Hz component only by the processing circuit 201A that processes 40 Hz without operating the processing circuit 201B while traveling on a concrete paved road where the second peak does not exist at about 70 Hz. However, in this case, although the 40 Hz component can be reduced, it has been found that noise (circuit gain) increases conversely in the components of about 30 Hz and about 50 Hz on both sides of the 40 Hz component. In practice, since the speaker 209 does not respond to the 30 Hz component (because there is no gain), the noise does not increase. However, since the 50 Hz component is in the response range of the speaker 209, the noise increases due to an increase in circuit gain. It was found that this 50 Hz noise can be heard as annoying noise while traveling on a concrete paved road where the second peak does not exist at about 70 Hz.

この発明はこのような課題を考慮してなされたものであって、路面状況に応じて最適な騒音低減制御を行うことを可能とする車両用能動型振動騒音制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of such problems, and an object thereof is to provide an active vibration noise control device for a vehicle that enables optimal noise reduction control according to road surface conditions. To do.

この項では、理解の容易化のために添付図面中の符号を付けて説明する。したがって、この項に記載した内容がその符号を付けたものに限定して解釈されるものではない。   In this section, for ease of understanding, reference numerals in the attached drawings are used for explanation. Therefore, the contents described in this section should not be construed as being limited to those having the reference numerals.

この発明に係る車両用能動型振動騒音制御装置は、例えば、図4に示すように、ロードノイズの第1周波数成分に関する第1基準信号を生成する第1基準信号生成器(26)と、前記第1基準信号に基づいて第1制御信号を生成する第1適応フィルタ(33)と、前記第1適応フィルタの第1フィルタ係数を逐次更新する第1フィルタ係数更新器(39)と、からなる第1信号処理器(51)と、ロードノイズの第2周波数成分に関する第2基準信号を生成する第2基準信号生成器(126)と、前記第2基準信号に基づいて第2制御信号を生成する第2適応フィルタ(133)と、前記第2適応フィルタの第2フィルタ係数を逐次更新する第2フィルタ係数更新器(139)と、からなる第2信号処理器(151)と、前記第1制御信号の位相を調整し、相殺信号を生成する第1位相調整器(46)と、前記第2制御信号の位相を調整し、相殺信号を生成する第2位相調整器(146)と、前記相殺信号を相殺音として出力する相殺音出力器(8)と、評価点における前記相殺音と前記ロードノイズとの干渉による残留振動騒音を誤差信号として検出する誤差信号検出器(6)と、を備え、前記第1フィルタ係数更新器は、前記誤差信号と1サンプル前の前記第1制御信号との加算信号に基づいて前記第1フィルタ係数を更新し、前記第2フィルタ係数更新器は、前記誤差信号と1サンプル前の前記第2制御信号との加算信号とに基づいて前記第2フィルタ係数を更新する車両用能動型振動騒音制御装置において、路面から車両への入力を検出する路面入力検出器(306)と、前記路面入力に基づいて、前記第2信号処理器の制御を切り替える切替器(SW1、SW3、SW4)と、を備えたことを特徴とする。   The active vibration noise control device for a vehicle according to the present invention includes, for example, a first reference signal generator (26) that generates a first reference signal related to a first frequency component of road noise, as shown in FIG. A first adaptive filter (33) that generates a first control signal based on a first reference signal; and a first filter coefficient updater (39) that sequentially updates the first filter coefficient of the first adaptive filter. A first signal processor (51); a second reference signal generator (126) for generating a second reference signal relating to a second frequency component of road noise; and a second control signal based on the second reference signal. The second adaptive filter (133), the second filter coefficient updater (139) for sequentially updating the second filter coefficient of the second adaptive filter, the second signal processor (151), and the first Control signal A first phase adjuster (46) for adjusting a phase and generating a cancellation signal; a second phase adjuster (146) for adjusting a phase of the second control signal and generating a cancellation signal; and the cancellation signal A canceling sound output device (8) for outputting as a canceling sound, and an error signal detector (6) for detecting residual vibration noise due to interference between the canceling sound and the road noise at an evaluation point as an error signal, The first filter coefficient updater updates the first filter coefficient based on an addition signal of the error signal and the first control signal one sample before, and the second filter coefficient updater includes the error signal and the error signal. A road surface input detector (306) for detecting an input from the road surface to the vehicle in the vehicular active vibration noise control apparatus that updates the second filter coefficient based on an addition signal with the second control signal one sample before. )When, Based on the serial road surface input, the switch for switching the control of the second signal processor and (SW1, SW3, SW4), characterized by comprising a.

この発明によれば、ロードノイズの第1周波数成分に関する第1基準信号に基づいて第1制御信号を生成する第1適応フィルタを有する第1信号処理器は、常時動作させ、ロードノイズの第2周波数成分に関する第2基準信号に基づいて第2制御信号を生成する第2適応フィルタを有する第2信号処理器は、路面入力検出器により検出される路面入力に基づいて、制御を切り替えるようにしているので、路面状況に応じて最適な騒音低減制御を行うことができる。   According to the present invention, the first signal processor having the first adaptive filter that generates the first control signal based on the first reference signal related to the first frequency component of the road noise is always operated and the second noise of the road noise is obtained. A second signal processor having a second adaptive filter that generates a second control signal based on a second reference signal related to a frequency component is configured to switch control based on a road surface input detected by a road surface input detector. Therefore, optimal noise reduction control can be performed according to road surface conditions.

この場合、より具体的には、前記切替器は、前記誤差信号の前記第2信号処理器への入力・非入力を切り替える誤差信号切替器(SW1)と、前記第2周波数成分に関する第2基準信号を、前記第1制御信号の出力の際に増音される第3周波数成分に関する第3基準信号に切り替える基準信号切替器(SW4)と、前記第2制御信号の出力先を前記第2位相調整器から前記第1位相調整器に切り替える位相調整器切替器(SW3)と、とからなり、前記路面入力に基づいて、前記誤差信号切替器と、前記基準信号切替器と、前記位相調整切替器を切替制御するようにすればよい。   In this case, more specifically, the switch includes an error signal switch (SW1) that switches input / non-input of the error signal to the second signal processor, and a second reference regarding the second frequency component. A reference signal switch (SW4) that switches a signal to a third reference signal related to a third frequency component that is amplified when the first control signal is output, and an output destination of the second control signal is the second phase. A phase adjuster switch (SW3) for switching from the adjuster to the first phase adjuster, and based on the road surface input, the error signal switch, the reference signal switch, and the phase adjustment switch What is necessary is just to carry out switching control of the device.

例えば、第1周波数成分を40Hz、第2周波数成分を70Hz、そして第3周波数成分を50Hzとし、路面入力検出器により走行中の道路がアスファルト舗装道路等の軟らかい路面に対応すると検出したときには、40Hzで動作する第1信号処理器と70Hzで動作する第2信号処理器と第2位相調整器を第1信号処理器と第1位相調整器に対して並列的に動作させることで、40Hzと70Hzの騒音成分(ロードノイズ成分)を同時に低減することができる。   For example, when the first frequency component is 40 Hz, the second frequency component is 70 Hz, and the third frequency component is 50 Hz, the road surface input detector detects that the running road corresponds to a soft road surface such as an asphalt paved road. 40 Hz and 70 Hz by operating the first signal processor and the second phase adjuster operating at 70 Hz in parallel with the first signal processor and the first phase adjuster. Noise components (road noise components) can be simultaneously reduced.

また、例えば、図7に示すように、路面入力検出器により走行中の道路がコンクリート舗装道路等の硬い路面に対応すると検出したときには、40Hzで動作する第1信号処理器で生成された第1制御信号中に含まれる50Hzの増音成分を、50Hzで動作させた第2信号処理器52により抽出し、抽出した50Hzの増音成分を前記第1制御信号から差し引いて第1位相調整器により相殺信号を生成することで、40Hzの騒音成分(ロードノイズ成分)のみを低減することができる。   Further, for example, as shown in FIG. 7, when the road surface input detector detects that the running road corresponds to a hard road surface such as a concrete paved road, the first signal processor generated by the first signal processor operating at 40 Hz is used. The 50 Hz sound increase component included in the control signal is extracted by the second signal processor 52 operated at 50 Hz, and the extracted 50 Hz sound increase component is subtracted from the first control signal by the first phase adjuster. Only the noise component (road noise component) of 40 Hz can be reduced by generating the canceling signal.

この発明によれば、路面状況に応じて最適な騒音低減制御を行うことができる。   According to this invention, optimal noise reduction control can be performed according to the road surface condition.

以下、理解の便宜のために、まず、A.1周波(1つの周波数)の車両用能動型振動騒音制御装置による前提技術について説明し、次に、B.この発明の実施の形態の順に説明する。   Hereinafter, for convenience of understanding, first, A. The premise technique by the active vibration noise control apparatus for vehicles having one frequency (one frequency) will be described. Description will be made in the order of the embodiments of the present invention.

A.1周波の車両用能動型振動騒音制御装置による前提技術の説明
図1は、1周波(第1周波数f1=40Hz)の車両用能動型振動騒音制御装置10の基本的な構成を示すブロック図である。
A. FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a vehicle active vibration noise control apparatus 10 of 1 frequency (first frequency f1 = 40 Hz). is there.

図2は、図1に示す車両用能動型振動騒音制御装置10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 the vehicular active vibration noise control apparatus 10 shown in FIG.

図1及び図2において、車両用能動型振動騒音制御装置10は、基本的には、A/D変換器35によりデジタル信号とされた誤差信号e1に基づき第1制御信号Sc1を出力する第1信号処理器51と、第1制御信号Sc1の位相とゲインを調整し、第1相殺信号Scp1を生成する第1位相ゲイン調整器46と、D/A変換器37によりアナログ信号とされた第1相殺信号Scp1を第1相殺音として車室内空間4に出力する相殺音出力器としてのスピーカ8と、車室内空間4の評価点における前記第1相殺音とロードノイズとの干渉による残留振動騒音を誤差信号e1として検出する誤差信号検出器としてのマイクロフォン6と、から構成される。車両用能動型振動騒音制御装置10からスピーカ8とマイクロフォン6とを除いた部分を能動型振動騒音制御装置{ANC(Active Noise Controller)}18と称する。   1 and 2, the vehicle active vibration noise control apparatus 10 basically outputs a first control signal Sc1 based on an error signal e1 converted into a digital signal by the A / D converter 35. The signal processor 51, the first phase gain adjuster 46 that adjusts the phase and gain of the first control signal Sc 1 to generate the first canceling signal Scp 1, and the first analog signal generated by the D / A converter 37. Residual vibration noise due to interference between the first canceling sound and road noise at the evaluation point of the vehicle interior space 4 and a speaker 8 as a canceling sound output device that outputs the canceling signal Scp1 to the vehicle interior space 4 as the first canceling sound. And a microphone 6 as an error signal detector that detects the error signal e1. A portion obtained by removing the speaker 8 and the microphone 6 from the vehicle active vibration noise control device 10 is referred to as an active vibration noise control device {ANC (Active Noise Controller)} 18.

第1信号処理器51は、減算器(引き算器)20と、第1適応ノッチフィルタ32とから構成される。   The first signal processor 51 includes a subtracter (subtractor) 20 and a first adaptive notch filter 32.

第1適応ノッチフィルタ32は、前記ロードノイズの第1周波数f1の成分に関する第1基準信号r1を生成する第1基準信号生成器26と、第1基準信号r1に基づいて第1制御信号Sc1を生成する第1適応フィルタ33と、誤差信号e1から、1サンプル時間遅延器36により遅延された1サンプル前の第1制御信号Sc1を引き算した信号ed1(ed1=e1−Sc1)に基づいて、第1適応フィルタ33の第1フィルタ係数W1を逐次更新する第1フィルタ係数更新器39とから構成される。   The first adaptive notch filter 32 generates a first reference signal r1 relating to a component of the first frequency f1 of the road noise, and a first control signal Sc1 based on the first reference signal r1. Based on the first adaptive filter 33 to be generated and the signal ed1 (ed1 = e1-Sc1) obtained by subtracting the first control signal Sc1 one sample before delayed by the one-sample time delay unit 36 from the error signal e1. The first filter coefficient updater 39 sequentially updates the first filter coefficient W1 of the one adaptive filter 33.

図1に示す第1基準信号生成器26は、図2に示すように、ロードノイズの第1周波数f1を有しそれぞれが基準信号である余弦波信号cos(2πf1t)を生成する余弦波信号生成器22と正弦波信号sin(2πf1t)を生成する正弦波信号生成器24とからなる。   As shown in FIG. 2, the first reference signal generator 26 shown in FIG. 1 generates a cosine wave signal cos (2πf1t) having a first frequency f1 of road noise and each being a reference signal. And a sine wave signal generator 24 for generating a sine wave signal sin (2πf1t).

図1に示す第1適応フィルタ33は、図2に示すように、余弦波信号cos(2πf1t)にフィルタ係数Aをかけて出力する1タップ適応フィルタ28と、正弦波信号sin(2πf1t)にフィルタ係数Bかけて出力する1タップ適応フィルタ30と、A×cos(2πf1t)+B×sin(2πf1t)の加算信号を制御信号Sc1として出力する加算器31とからなる。   The first adaptive filter 33 shown in FIG. 1 includes a 1-tap adaptive filter 28 that outputs a cosine wave signal cos (2πf1t) multiplied by a filter coefficient A and a sine wave signal sin (2πf1t), as shown in FIG. It consists of a 1-tap adaptive filter 30 that outputs over a coefficient B, and an adder 31 that outputs an addition signal of A × cos (2πf1t) + B × sin (2πf1t) as a control signal Sc1.

図1に示す第1フィルタ係数更新器39は、図2に示すように、余弦波信号cos(2πf1t)と正弦波信号sin(2πf1t)とがそれぞれに供給されるとともに1サンプル時間遅延された信号ed1が供給され、信号ed1が最小値となるように適応制御アルゴリズム、例えば最急降下法の一種であるLMS(Least Mean Square)アルゴリズムに基づいて1タップ適応フィルタ28、30のフィルタ係数A、Bを更新するフィルタ係数更新器38、40からなる。   As shown in FIG. 2, the first filter coefficient updater 39 shown in FIG. 1 is supplied with a cosine wave signal cos (2πf1t) and a sine wave signal sin (2πf1t), and is a signal delayed by one sample time. ed1 is supplied, and the filter coefficients A and B of the 1-tap adaptive filters 28 and 30 are set based on an adaptive control algorithm such as the LMS (Least Mean Square) algorithm, which is a kind of steepest descent method, so that the signal ed1 becomes a minimum value. It consists of filter coefficient updaters 38 and 40 for updating.

図1に示す第1位相ゲイン調整器46は、図2に示すように、移相器として動作するNサンプル時間遅延を有する遅延器(Z-N)34と、これに直列に接続されるゲイン調整器(振幅調整器)44とからなり(接続順序は、逆でもよい)、第1信号処理器51(第1適応ノッチフィルタ32)から供給される制御信号Sc1に対して遅延器34により所定の位相遅延を与えるとともにゲイン調整器44により振幅を調整し第1相殺信号Scp1として出力する。 As shown in FIG. 2, the first phase gain adjuster 46 shown in FIG. 1 includes a delay unit (Z −N ) 34 having an N sample time delay that operates as a phase shifter, and a gain connected in series to this. The control signal Sc1 supplied from the first signal processor 51 (the first adaptive notch filter 32) is predetermined by the delay device 34. And the amplitude is adjusted by the gain adjuster 44 and output as the first cancellation signal Scp1.

ここで、第1位相ゲイン調整器46を構成する遅延器34に設定が必要とされる位相遅延量θ1について説明する。マイクロフォン6の位置する点である評価点においてロードノイズをゼロ値とするためには、第1相殺音とロードノイズとの位相差が当該評価点において180゜の位相差(逆相)を有し、かつ振幅が同一になっていることが必要である。すなわち、位相差に関し、マイクロフォン6の入力点(位置)からA/D変換器35、第1信号処理器51(減算器20、第1適応ノッチフィルタ32)、第1位相ゲイン調整器46、D/A変換器37、スピーカ8、及び車室内空間4を通じてマイクロフォン6に至るロードノイズの周波数f1=40Hzに対応する正弦波の位相遅延量が180゜になっていることが必要であり、遅延器34には、位相遅延量が180゜になるように固定値を設定すればよい。   Here, the phase delay amount θ1 that needs to be set in the delay unit 34 constituting the first phase gain adjuster 46 will be described. In order to make the road noise zero at the evaluation point where the microphone 6 is located, the phase difference between the first canceling sound and the road noise has a phase difference (reverse phase) of 180 ° at the evaluation point. And having the same amplitude. That is, regarding the phase difference, from the input point (position) of the microphone 6, the A / D converter 35, the first signal processor 51 (the subtractor 20, the first adaptive notch filter 32), the first phase gain adjuster 46, D It is necessary that the phase delay amount of the sine wave corresponding to the frequency f1 = 40 Hz of the road noise reaching the microphone 6 through the A / A converter 37, the speaker 8, and the vehicle interior space 4 is 180 °. A fixed value may be set in 34 so that the phase delay amount is 180 °.

次に、第1位相ゲイン調整器46を構成するゲイン調整器44に設定されるゲイン量について説明する。このゲイン量は、位相遅延と同様に考えることができる。この場合、概ね、スピーカ8から車室内空間4を経てマイクロフォン6に至る経路での相殺音の減衰量を補償する値(固定値)に設定すればよい。   Next, the gain amount set in the gain adjuster 44 constituting the first phase gain adjuster 46 will be described. This gain amount can be considered in the same manner as the phase delay. In this case, the value may be set to a value (fixed value) that compensates for the amount of attenuation of the canceling sound in the route from the speaker 8 through the vehicle interior space 4 to the microphone 6.

以上のように構成される第1位相ゲイン調整器46を備える車両用能動型振動騒音制御装置10の動作について、図1を参照して説明する。   The operation of the vehicular active vibration noise control apparatus 10 including the first phase gain adjuster 46 configured as described above will be described with reference to FIG.

マイクロフォン6では、ロードノイズと第1相殺音との干渉による残留騒音が誤差信号として検出され、この誤差信号がA/D変換器35によりデジタル信号の誤差信号e1とされる。誤差信号e1は、減算器20の被減算入力端子に供給される。   In the microphone 6, residual noise due to interference between the road noise and the first canceling sound is detected as an error signal, and this error signal is converted into an error signal e1 of a digital signal by the A / D converter 35. The error signal e1 is supplied to the subtracted input terminal of the subtracter 20.

第1適応ノッチフィルタ32は、減算器20から出力され1サンプル時間遅延器36に入力される信号である信号ed1が最小値になるように第1適応フィルタ33のフィルタ係数W1を決定する動作を行なうことから、減算器20の減算入力端子には、ロードノイズの周波数f1の誤差信号e1と同振幅・同位相の制御信号Sc1が生成される。   The first adaptive notch filter 32 performs an operation of determining the filter coefficient W1 of the first adaptive filter 33 so that the signal ed1 that is a signal output from the subtracter 20 and input to the one-sample time delay unit 36 has a minimum value. As a result, the control signal Sc1 having the same amplitude and phase as the error signal e1 of the road noise frequency f1 is generated at the subtraction input terminal of the subtracter 20.

すなわち、第1適応ノッチフィルタ32を有する第1信号処理器51は、誤差信号e1に対して、減算器20の出力側(信号ed1の発生点)で中心周波数f1のノッチフィルタとして機能し、減算器20の被減算入力側(制御信号Sc1の発生点)で中心周波数f1の帯域通過フィルタ(BPF)として機能する。   That is, the first signal processor 51 having the first adaptive notch filter 32 functions as a notch filter having the center frequency f1 on the output side of the subtracter 20 (the generation point of the signal ed1) with respect to the error signal e1. It functions as a band-pass filter (BPF) having a center frequency f1 on the subtracted input side (the generation point of the control signal Sc1).

図3は、第1適応ノッチフィルタ32の制御信号Sc1の発生点での通過帯域周波数特性250を示している。この通過帯域周波数特性250から、中心周波数f1(f1=40Hz)で急峻なバンドパスフィルタ(帯域通過フィルタ)として動作することが分かる。急峻さは、制御パラメータであるステップサイズパラメータを調整することで変化させることができる。   FIG. 3 shows a passband frequency characteristic 250 at the generation point of the control signal Sc1 of the first adaptive notch filter 32. It can be seen from the passband frequency characteristic 250 that the filter operates as a steep bandpass filter (bandpass filter) at the center frequency f1 (f1 = 40 Hz). The steepness can be changed by adjusting a step size parameter which is a control parameter.

この場合、フィルタ係数W1の更新式は、ステップサイズパラメータをμとして、次の(1)式で与えられる。
W1(n+1)=W1(n)−μ・ed1(n)・cos(2πf1×n×t)…(1)
In this case, the update formula of the filter coefficient W1 is given by the following formula (1), where the step size parameter is μ.
W1 (n + 1) = W1 (n) −μ · ed1 (n) · cos (2πf1 × n × t) (1)

第1適応ノッチフィルタ32により生成された制御信号Sc1は、第1位相ゲイン調整器46により位相と振幅が調整された相殺信号Scp1にされる。相殺信号Scp1は、スピーカ8から第1相殺音として出力され、マイクロフォン6の入力点でロードノイズに対して逆相・同振幅の相殺音として当該ロードノイズと干渉し、ロードノイズが打ち消される。   The control signal Sc1 generated by the first adaptive notch filter 32 is turned into a cancellation signal Scp1 whose phase and amplitude are adjusted by the first phase gain adjuster 46. The canceling signal Scp1 is output as a first canceling sound from the speaker 8 and interferes with the road noise as a canceling sound having a reverse phase and the same amplitude as that of the road noise at the input point of the microphone 6 to cancel the road noise.

以上の説明が、A.1周波(1つの周波数)の車両用能動型振動騒音制御装置10の前提技術についての説明であり、次に、B.この発明の実施の形態を説明する。   The above explanation is as follows. This is a description of the premise technology of the vehicle active vibration noise control apparatus 10 for one frequency (one frequency). An embodiment of the present invention will be described.

B.この発明の実施形態の説明
図4は、この発明の一実施形態に係る車両用能動型振動騒音制御装置100の構成を示している。
B. Description of Embodiments of the Invention FIG. 4 shows a configuration of an active vibration noise control device 100 for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

車両300の車体314が、道路(ロード)316上に車輪302及びダンパ304を含むサスペンションを介して懸架される。   A vehicle body 314 of the vehicle 300 is suspended on a road (load) 316 via a suspension including wheels 302 and a damper 304.

ダンパ304と車体314の接続部には車体314の上下方向(ピッチング方向)の加速度を検出する路面入力検出器としての加速度センサユニット306が取り付けられている。加速度センサユニット306には、閾値が設けられ、上下方向加速度が閾値を下回る場合にはローレベルL、閾値を上回る場合にはハイレベルHになる二値信号である路面入力検出信号Ssを出力する。   An acceleration sensor unit 306 as a road surface input detector that detects acceleration in the vertical direction (pitching direction) of the vehicle body 314 is attached to a connection portion between the damper 304 and the vehicle body 314. The acceleration sensor unit 306 is provided with a threshold value, and outputs a road surface input detection signal Ss, which is a binary signal that is low level L when the vertical acceleration is below the threshold value and high level H when the acceleration is above the threshold value. .

車両300が、コンクリート舗装道路のような硬い道路上を走行している場合に比較して、アスファルト舗装道路のような軟らかい道路上を走行している場合、加速度センサユニット306を構成する加速度センサにより検出される上下方向加速度は、閾値より小さい値となる。この場合、アスファルト舗装道路と同定してローレベル(L)となる路面入力検出信号Ssを出力する。前記閾値より上下方向加速度が大きい値である場合には、コンクリート舗装道路と同定してハイレベル(H)となる路面入力検出信号Ssを出力する。   When the vehicle 300 is traveling on a soft road such as an asphalt paved road as compared with a case where the vehicle 300 is traveling on a hard road such as a concrete paved road, the acceleration sensor constituting the acceleration sensor unit 306 is used. The detected vertical acceleration is smaller than the threshold value. In this case, a road surface input detection signal Ss which is identified as an asphalt paved road and becomes a low level (L) is output. When the vertical acceleration is larger than the threshold value, the road surface input detection signal Ss which is identified as a concrete paved road and becomes a high level (H) is output.

図5の切替表400に基づき、加速度センサユニット306から出力される路面入力検出信号Ssのレベルに応じて、能動型振動騒音制御装置(ANC)18Aを構成する誤差信号切替器SW1、第1制御信号切替器SW2、位相調整切替器SW3、及び基準信号切替器SW4が切り替えられる。   Based on the switching table 400 of FIG. 5, the error signal switch SW1 constituting the active vibration noise control device (ANC) 18A, the first control, according to the level of the road surface input detection signal Ss output from the acceleration sensor unit 306. The signal switch SW2, the phase adjustment switch SW3, and the reference signal switch SW4 are switched.

図4に描かれたスイッチSW1〜SW4の切替位置は、路面入力検出信号Ssのレベルがアスファルト舗装道路走行中に対応するローレベルLであるときの切替位置を示している(図5も参照)。   The switching positions of the switches SW1 to SW4 depicted in FIG. 4 indicate the switching positions when the level of the road surface input detection signal Ss is a low level L corresponding to traveling on an asphalt paved road (see also FIG. 5). .

図4において、車室内空間4中、ルーフ中央にマイクロフォン6が取り付けられている。スピーカ8は、前席のキックパネル部に取り付けられている。図4中、相殺音とロードノイズを矢印により模式的に描いている。   In FIG. 4, a microphone 6 is attached to the center of the roof in the vehicle interior space 4. The speaker 8 is attached to the kick panel portion of the front seat. In FIG. 4, the canceling sound and the road noise are schematically drawn by arrows.

図4の車両用能動型振動騒音制御装置100は、図1に示した車両用能動型振動騒音制御装置10における第1周波数f1=40Hzに遅延量とゲイン量が設定された第1位相ゲイン調整器46と第1信号処理器51との直列回路に対して、第2周波数f2=70Hzに遅延量とゲイン量が設定された第2位相ゲイン調整器146と第2信号処理器151との直列回路が並列に接続された構成になっている。   The vehicle active vibration noise control apparatus 100 of FIG. 4 has a first phase gain adjustment in which the delay amount and the gain amount are set to the first frequency f1 = 40 Hz in the vehicle active vibration noise control apparatus 10 shown in FIG. The second phase gain adjuster 146 in which the delay amount and gain amount are set to the second frequency f2 = 70 Hz and the second signal processor 151 are connected in series to the series circuit of the detector 46 and the first signal processor 51. The circuit is connected in parallel.

この場合、A/D変換器35から出力される誤差信号e1は、第1信号処理器51を構成する減算器20の被減算入力端子に供給されるとともに、誤差信号切替器SW1がON状態のとき該誤差信号切替器SW1を介して第2信号処理器151を構成する減算器120の被減算入力端子に供給される。   In this case, the error signal e1 output from the A / D converter 35 is supplied to the subtracted input terminal of the subtracter 20 constituting the first signal processor 51, and the error signal switch SW1 is in the ON state. At this time, the signal is supplied to the subtracted input terminal of the subtractor 120 constituting the second signal processor 151 via the error signal switch SW1.

減算器20は、誤差信号e1から第1制御信号Sc1を引き算した信号ed1(ed1=e1−Sc1)を第1適応ノッチフィルタ32を構成する1サンプル時間遅延器36に供給する。   The subtracter 20 supplies a signal ed1 (ed1 = e1−Sc1) obtained by subtracting the first control signal Sc1 from the error signal e1 to the 1-sample time delay unit 36 constituting the first adaptive notch filter 32.

減算器120は、第1制御信号切替器SW2がOFF状態で誤差信号切替器SW1がON状態であるので誤差信号e1から第2制御信号Sc2を引き算した信号ed2(ed2=e1−Sc2)を第2適応ノッチフィルタ132を構成する1サンプル時間遅延器136に供給する。   Since the first control signal switch SW2 is in the OFF state and the error signal switch SW1 is in the ON state, the subtracter 120 generates the signal ed2 (ed2 = e1-Sc2) obtained by subtracting the second control signal Sc2 from the error signal e1. The two adaptive notch filters 132 are supplied to a one sample time delay unit 136.

第2信号処理器151は、ロードノイズの第2周波数成分(ここでは、70Hzの第2周波数f2)に関する第2基準信号r2を生成する第2基準信号生成器126と、第1制御信号Sc1が出力される際に増音される第3周波数成分(ここでは、50Hzの第3周波数f3)に関する第3基準信号r3を生成する第3基準信号生成器127と、路面入力検出信号Ssのレベルに応じて第2基準信号r2又は第3基準信号r3を選択的に切り替えて出力する基準信号切替器SW4と、第2基準信号r2又は第3基準信号r3に基づいて第2制御信号Sc2を生成する第2適応フィルタ133と、第2適応フィルタ133の第2フィルタ係数W2を逐次更新する第2フィルタ係数更新器139と、上述した減算器120と、信号ed2を1サンプル時間遅延させて第2フィルタ係数更新器139に出力する1サンプル時間遅延器136とからなる。   The second signal processor 151 includes a second reference signal generator 126 that generates a second reference signal r2 related to a second frequency component of road noise (here, a second frequency f2 of 70 Hz), and a first control signal Sc1 A third reference signal generator 127 that generates a third reference signal r3 relating to a third frequency component (here, a third frequency f3 of 50 Hz) that is increased when output, and the level of the road surface input detection signal Ss Accordingly, the reference signal switch SW4 that selectively switches and outputs the second reference signal r2 or the third reference signal r3, and the second control signal Sc2 is generated based on the second reference signal r2 or the third reference signal r3. The second adaptive filter 133, the second filter coefficient updater 139 that sequentially updates the second filter coefficient W2 of the second adaptive filter 133, the subtractor 120 described above, and the signal ed2 are converted into one sample. Consisting of one sample time delay unit 136 and outputting the second filter coefficient updater 139 by Le time delay.

第1制御信号Sc1は、減算器318の被減算入力端子を通じて第1位相ゲイン調整器46に供給される。位相調整切替器SW3が第2位相ゲイン調整器146側(図示の側)に切り替えられているとき、第2制御信号Sc2は、そのまま第2位相ゲイン調整器146に供給される。位相調整切替器SW3が減算器318側に切り替えられているときに、第2制御信号Sc2は、減算器318の減算入力端子を通じて第1制御信号Sc1から減算されて(Sc1−Sc2)、第1位相ゲイン調整器46に供給される。   The first control signal Sc1 is supplied to the first phase gain adjuster 46 through the subtracted input terminal of the subtractor 318. When the phase adjustment switch SW3 is switched to the second phase gain adjuster 146 side (the illustrated side), the second control signal Sc2 is supplied to the second phase gain adjuster 146 as it is. When the phase adjustment switch SW3 is switched to the subtracter 318 side, the second control signal Sc2 is subtracted from the first control signal Sc1 through the subtracting input terminal of the subtractor 318 (Sc1-Sc2), and the first It is supplied to the phase gain adjuster 46.

図4の切替状態において、第1及び第2位相ゲイン調整器46、146により位相とゲインが調整された第1及び第2相殺信号Scp1、Scp2は、加算器152を通じて加算信号とされD/A変換器37に供給される。   In the switching state of FIG. 4, the first and second cancellation signals Scp1 and Scp2 whose phases and gains are adjusted by the first and second phase gain adjusters 46 and 146 are added to the adder 152 as D / A signals. It is supplied to the converter 37.

図7の切替状態において、第1位相ゲイン調整器46(図7)のみにより位相とゲインが調整された第1相殺信号Scp1は、加算器152を通じてD/A変換器37に供給される。   In the switching state of FIG. 7, the first cancellation signal Scp <b> 1 whose phase and gain are adjusted only by the first phase gain adjuster 46 (FIG. 7) is supplied to the D / A converter 37 through the adder 152.

加算器152の出力信号が、D/A変換器37及びスピーカ8を通じて相殺音として出力され、マイクロフォン6の入力点で得られる相殺音とロードノイズとが干渉した残留誤差信号がA/D変換器35を通じて誤差信号e1として出力される。   The output signal of the adder 152 is output as a canceling sound through the D / A converter 37 and the speaker 8, and a residual error signal in which the canceling sound obtained at the input point of the microphone 6 interferes with the road noise is an A / D converter. 35 is output as an error signal e1.

次に、以上のように構成される車両用能動型振動騒音制御装置100の図4の切替状態の動作について説明する。   Next, the operation in the switching state of FIG. 4 of the vehicular active vibration noise control apparatus 100 configured as described above will be described.

車両300がアスファルト舗装道路等の軟らかい路面の道路316上を走行しているときには、ダンパ304がそれほど振動しないので加速度センサユニット306から出力される路面検出入力信号Ssは、ローレベルLになる。   When the vehicle 300 is traveling on a soft road surface 316 such as an asphalt paved road, the damper 304 does not vibrate so much that the road surface detection input signal Ss output from the acceleration sensor unit 306 is at a low level L.

切替表400に示すように、路面検出入力信号SsがローレベルLであるとき、誤差信号切替器SW1はON状態、第1制御信号切替器SW2はOFF状態、位相調整切替器SW3は第2位相ゲイン調整器146側に、基準信号切替器SW4は第2基準信号生成器126側にそれぞれ切り替えられる(図4に示すSW1〜SW4の切替状態)。   As shown in the switching table 400, when the road surface detection input signal Ss is at the low level L, the error signal switch SW1 is in the ON state, the first control signal switch SW2 is in the OFF state, and the phase adjustment switch SW3 is in the second phase. The reference signal switch SW4 is switched to the second reference signal generator 126 side on the gain adjuster 146 side (switching state of SW1 to SW4 shown in FIG. 4).

この場合、第1相殺信号Scp1を出力する第1位相ゲイン調整器46の入力に出力が接続される第1信号処理器51、並びに第2相殺信号Scp2を出力する第2位相ゲイン調整器146の入力に出力が接続される第2信号処理器151に、誤差信号e1が供給される。   In this case, the first signal processor 51 whose output is connected to the input of the first phase gain adjuster 46 that outputs the first cancellation signal Scp1, and the second phase gain adjuster 146 that outputs the second cancellation signal Scp2. The error signal e1 is supplied to the second signal processor 151 whose output is connected to the input.

このとき、第1信号処理器51は、誤差信号ed1(ed1=e1−Sc1)が最小となるように動作するので、40Hzを中心周波数とするバンドパスフィルタとして動作し、第1制御信号Sc1は、誤差信号e1中、40Hzを中心周波数として通過した成分となり、この成分が、第1位相ゲイン調整器46によりマイクロフォン6の位置で逆相かつ同振幅となるように位相とゲインが調整された第1相殺信号Scp1とされる。   At this time, the first signal processor 51 operates so as to minimize the error signal ed1 (ed1 = e1−Sc1). Therefore, the first signal processor 51 operates as a bandpass filter having a center frequency of 40 Hz, and the first control signal Sc1 is In the error signal e1, a component having passed 40 Hz as a center frequency is passed, and the phase and gain are adjusted such that this component has the opposite phase and the same amplitude at the position of the microphone 6 by the first phase gain adjuster 46. 1 cancellation signal Scp1.

その一方、第2信号処理器151は、誤差信号ed2(ed2=e1−Sc2)が最小となるように動作するので、70Hzを中心周波数とするバンドパスフィルタとして動作し、第2制御信号Sc2は、誤差信号e1中、70Hzを中心周波数として通過した成分となり、この成分が第2位相ゲイン調整器146によりマイクロフォン6の位置で逆相かつ同振幅となるように位相とゲインが調整された第2相殺信号Scp2とされる。   On the other hand, the second signal processor 151 operates so as to minimize the error signal ed2 (ed2 = e1-Sc2), so that the second signal processor 151 operates as a band-pass filter having a center frequency of 70 Hz. In the error signal e1, the second component is obtained by adjusting the phase and gain so that the component passes through 70 Hz as the center frequency, and this component has the opposite phase and the same amplitude at the position of the microphone 6 by the second phase gain adjuster 146. The cancellation signal Scp2 is used.

第1相殺信号Scp1と第2相殺信号Scp2とが加算器152で加算され、加算信号がD/A変換器37及びスピーカ8を通じて相殺音として出力されることで、評価点に配置されたマイクロフォン6の位置において、40Hzと70Hzのロードノイズの成分が同時に低減される。   The first canceling signal Scp1 and the second canceling signal Scp2 are added by the adder 152, and the added signal is output as a canceling sound through the D / A converter 37 and the speaker 8, whereby the microphone 6 arranged at the evaluation point In the position of, road noise components of 40 Hz and 70 Hz are simultaneously reduced.

このように、路面入力検出器としての加速度センサユニット306により車両300がアスファルト舗装道路等の軟らかい路面の道路316を走行中であると検出したときには、40Hzで動作する第1信号処理器51と第1位相ゲイン調整器46との直列回路に対して、70Hzで動作する第2信号処理器151と第2位相ゲイン調整器146との直列回路を並列的に動作させることで、40Hzと70Hzの騒音成分を同時に低減することができる。   As described above, when the acceleration sensor unit 306 as a road surface input detector detects that the vehicle 300 is traveling on a soft road 316 such as an asphalt paved road, the first signal processor 51 and the first signal processor 51 operating at 40 Hz are used. By operating the series circuit of the second signal processor 151 and the second phase gain adjuster 146 operating at 70 Hz in parallel with the series circuit of the one phase gain adjuster 46, noise of 40 Hz and 70 Hz is obtained. Components can be reduced simultaneously.

図6は、能動型振動騒音制御装置18Aを動作させないとき{ANC(Active Noise Controller) OFF時という。}の特性320(実線)と能動型振動騒音制御装置18を動作させたとき{ANC ON時という。}の特性322(点線)を示す効果の説明図である。ANC ON時の特性322では、50Hz近傍において僅かに増音するが、40Hzの第1ピークと70Hzの第2ピークの騒音が顕著に低減されていることが分かる。   FIG. 6 shows a case where the active vibration noise control device 18A is not operated {ANC (Active Noise Controller) is OFF. } Characteristic 320 (solid line) and when the active vibration noise control device 18 is operated {referred to as when the ANC is ON. } Is an explanatory diagram of an effect indicating a characteristic 322 (dotted line). In the characteristic 322 when the ANC is ON, the sound increases slightly in the vicinity of 50 Hz, but it can be seen that the noise of the first peak at 40 Hz and the second peak at 70 Hz is significantly reduced.

一方、車両300がコンクリート舗装道路等の硬い路面の道路316上を走行しているときには、ダンパ304の振動は大きくなり、加速度センサユニット306から出力される路面検出入力信号Ssは、ハイレベルHになる。   On the other hand, when the vehicle 300 is traveling on a hard road surface 316 such as a concrete paved road, the vibration of the damper 304 increases, and the road surface detection input signal Ss output from the acceleration sensor unit 306 is at a high level H. Become.

切替表400に示すように、路面検出入力信号SsがハイレベルHであるとき、誤差信号切替器SW1はOFF状態、第1制御信号切替器SW2はON状態、位相調整切替器SW3は減算器318側に、基準信号切替器SW4は第3基準信号生成器127側にそれぞれ切り替えられる。   As shown in the switching table 400, when the road surface detection input signal Ss is at the high level H, the error signal switch SW1 is in the OFF state, the first control signal switch SW2 is in the ON state, and the phase adjustment switch SW3 is the subtractor 318. The reference signal switch SW4 is switched to the third reference signal generator 127 side.

図7に、このときのSW1〜SW4の切替位置を描いた車両用能動型振動騒音制御装置100のブロック図を掲載する。   FIG. 7 shows a block diagram of the vehicular active vibration noise control apparatus 100 depicting the switching positions of SW1 to SW4 at this time.

この場合、誤差信号e1は、第1信号処理器51のみに入力される。このとき、第1信号処理器51は、誤差信号ed1が最小となるように動作するので、40Hzを中心周波数とするバンドパスフィルタとして動作し、第1制御信号Sc1は、誤差信号e1中、40Hzを中心周波数とする成分となるが、この第1制御信号Scには、40Hzを中心として低減するときに反作用的に発生して増音成分となる50Hzの成分が含まれる。   In this case, the error signal e1 is input only to the first signal processor 51. At this time, since the first signal processor 51 operates so that the error signal ed1 is minimized, the first signal processor 51 operates as a bandpass filter having a center frequency of 40 Hz, and the first control signal Sc1 is 40 Hz in the error signal e1. The first control signal Sc includes a 50 Hz component that is generated reactively when it is reduced around 40 Hz and becomes a sound increase component.

40Hzの成分と、この50Hzの成分を含む第1制御信号Sc1が切替器SW2を通じて減算器120の減算入力端子に供給される。この場合、減算器120の被減算入力端子には40Hzの成分を主要成分とする誤差信号e1が供給されているので、第1制御信号Sc1中、40Hzの成分が相殺され50Hzの成分が残留するが、切替器SW4を通じて第3基準信号生成器127から50Hzの基準信号r3が供給されている第2適応ノッチフィルタ132を有する第2信号処理器151は、第2適応フィルタ133の出力側においてバンドパスフィルタとして機能するので、第2制御信号Sc2は、概ね前記増音成分である50Hzの成分となり、この50Hzの増音成分からなる第2制御信号Sc2は、切替器SW3を通じて減算器318の減算入力端子に供給される。   The 40 Hz component and the first control signal Sc1 including the 50 Hz component are supplied to the subtraction input terminal of the subtractor 120 through the switch SW2. In this case, since the error signal e1 having a 40 Hz component as a main component is supplied to the subtracted input terminal of the subtracter 120, the 40 Hz component is canceled out and the 50 Hz component remains in the first control signal Sc1. However, the second signal processor 151 having the second adaptive notch filter 132 to which the 50 Hz reference signal r3 is supplied from the third reference signal generator 127 through the switch SW4 is a band on the output side of the second adaptive filter 133. Since the second control signal Sc2 functions as a pass filter, the second control signal Sc2 is approximately a 50 Hz component that is the sound increase component, and the second control signal Sc2 including the 50 Hz sound increase component is subtracted by the subtractor 318 through the switch SW3. Supplied to the input terminal.

減算器318では、第1制御信号Sc1から第2制御信号Sc2が減算された信号、すなわち、40Hzを中心とする成分と50Hzを中心とする成分を有する第1制御信号Sc1から50Hzを中心とする成分を有する第2制御信号Sc2が引き算された40Hzを中心とする成分のみが抽出され、第1位相ゲイン調整器46に供給される。   In the subtractor 318, a signal obtained by subtracting the second control signal Sc2 from the first control signal Sc1, that is, the first control signal Sc1 having a component centered on 40 Hz and a component centered on 50 Hz is centered on 50 Hz. Only the component centered at 40 Hz to which the second control signal Sc2 having the component is subtracted is extracted and supplied to the first phase gain adjuster 46.

第1位相ゲイン調整器46は、40Hzを中心とする成分について、マイクロフォン6の点で逆相かつ同振幅となるように位相とゲインが調整した第1相殺信号Scp1を出力する。   The first phase gain adjuster 46 outputs a first cancellation signal Scp1 in which the phase and gain are adjusted so that the component centered at 40 Hz has the opposite phase and the same amplitude at the point of the microphone 6.

この第1相殺信号Scp1が、D/A変換器37を通じスピーカ8を通じて相殺音として出力されることで、評価点に配置されたマイクロフォン6の位置において、40Hzのロードノイズの成分が低減される。   The first canceling signal Scp1 is output as a canceling sound through the speaker 8 through the D / A converter 37, so that a 40-Hz road noise component is reduced at the position of the microphone 6 arranged at the evaluation point.

このように、路面入力検出器としての加速度センサユニット306により車両300がコンクリート舗装道路等の硬い路面の道路316を走行中であると検出したときには、40Hzで騒音低減動作をするが50Hzで増音成分を発生する第1信号処理器51の出力である第1制御信号Sc1を、50Hzを中心周波数とするバンドパスフィルタとして動作する第2信号処理器151で処理し、抽出した50Hzの成分からなる第2制御信号Sc2を、第1制御信号Sc1から減算した信号を第1位相ゲイン調整器46に供給する構成としたので、50Hz成分を増音させることなく、40Hz成分のみを低減することができる。   Thus, when the acceleration sensor unit 306 as a road surface input detector detects that the vehicle 300 is traveling on a hard road surface 316 such as a concrete paved road, the noise reduction operation is performed at 40 Hz, but the sound is increased at 50 Hz. The first control signal Sc1, which is the output of the first signal processor 51 that generates the component, is processed by the second signal processor 151 that operates as a bandpass filter having a center frequency of 50 Hz, and consists of the extracted 50 Hz component. Since the signal obtained by subtracting the second control signal Sc2 from the first control signal Sc1 is supplied to the first phase gain adjuster 46, only the 40 Hz component can be reduced without increasing the 50 Hz component. .

図8は、ANC OFF時の特性324(実線)とANC ON時の特性328(点線)を示す効果の説明図である。   FIG. 8 is an explanatory diagram of the effect showing the characteristics 324 (solid line) when ANC is OFF and the characteristics 328 (dotted line) when ANC is ON.

一点鎖線の特性326は、図7に示す第2信号処理器151が存在しない場合のANC ON時の特性である。   A one-dot chain line characteristic 326 is a characteristic when the ANC is ON when the second signal processor 151 illustrated in FIG. 7 does not exist.

一点鎖線の特性326に対して、図7に示す第2信号処理器151が存在する場合のANC ON時の点線の特性328では、50Hz近傍における増音がほとんどなく、40Hzのピークが顕著に低減されていることが分かる。   In contrast to the one-dot chain line characteristic 326, the dotted line characteristic 328 at the time of ANC ON when the second signal processor 151 shown in FIG. 7 is present has almost no sound increase near 50 Hz, and the peak at 40 Hz is remarkably reduced. You can see that.

上述した実施形態によれば、アスファルト舗装面又はコンクリート舗装面を走行中に発生するロードノイズをそれぞれ最小化する車両用能動型振動騒音制御装置100が提供される。すなわち、アスファルト舗装面を走行中には、40Hzで動作する第1信号処理器51と70Hzで動作する第2信号処理器52を並列的に動作させ40Hzと70Hz成分のロードノイズを低減する一方、コンクリート舗装面を走行中には、40Hzで動作する第1信号処理器で生成された第1制御信号中に含まれる50Hzの増音成分を、50Hzで動作させた第2信号処理器52により抽出し、抽出した50Hzの増音成分を前記第1制御信号から差し引いて第1位相ゲイン調整器46により相殺信号Scp1を生成することで、40Hzの騒音成分(ロードノイズ成分)のみを効果的に低減することができる。   According to the above-described embodiment, the vehicle active vibration noise control device 100 that minimizes road noise generated while traveling on an asphalt pavement surface or a concrete pavement surface is provided. That is, while traveling on an asphalt pavement surface, the first signal processor 51 operating at 40 Hz and the second signal processor 52 operating at 70 Hz are operated in parallel to reduce road noise of 40 Hz and 70 Hz components, While traveling on a concrete pavement surface, a 50 Hz sound increase component included in the first control signal generated by the first signal processor operating at 40 Hz is extracted by the second signal processor 52 operating at 50 Hz. Then, by subtracting the extracted 50 Hz sound increase component from the first control signal and generating the cancellation signal Scp1 by the first phase gain adjuster 46, only the 40 Hz noise component (road noise component) is effectively reduced. can do.

このように、この実施形態によれば、路面状況に応じて最適な騒音低減制御を行うことができる。   Thus, according to this embodiment, optimal noise reduction control can be performed according to road surface conditions.

なお、図4例の車両用能動型振動騒音制御装置100において、第1制御信号切替器SW2は、常時ON状態としてもよい。これによって、制御が安定する。   In the vehicle active vibration noise control apparatus 100 shown in FIG. 4, the first control signal switch SW <b> 2 may be always on. This stabilizes the control.

この発明の前提技術である1周波の車両用能動型振動騒音制御装置の基本的な構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a basic configuration of a 1-frequency vehicle active vibration noise control apparatus which is a prerequisite technology of the present invention; FIG. 図1に示す車両用能動型振動騒音制御装置の詳細な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detailed structure of the active vibration noise control apparatus for vehicles shown in FIG. 第1適応ノッチフィルタの制御信号の発生点での通過帯域周波数特性を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the passband frequency characteristic in the generation | occurrence | production point of the control signal of a 1st adaptive notch filter. この発明の一実施形態に係る車両用能動型振動騒音制御装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration of an active vibration noise control apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention. 路面入力に応じて切り替えられる切替器の切替状態を示す切替表図である。It is a switching table figure which shows the switching state of the switch switched according to road surface input. 軟らかい道路面を走行中のANC OFF時の特性とANC ON時の特性を示す効果の説明図である。It is explanatory drawing of the effect which shows the characteristic at the time of ANC OFF during driving | running | working on a soft road surface, and the characteristic at the time of ANC ON. 硬い路面の走行中における各切替器の切替位置を描いた、この発明の一実施形態に係る車両用能動型振動騒音制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the active vibration noise control apparatus for vehicles which concerns on one Embodiment of this invention on which the switching position of each switching device during the driving | running | working of a hard road surface was drawn. 硬い道路面を走行中のANC OFF時の特性とANC ON時の特性を示す効果の説明図である。It is explanatory drawing of the effect which shows the characteristic at the time of ANC OFF during driving | running | working on a hard road surface, and the characteristic at the time of ANC ON. 従来技術に係る車両用能動型振動騒音制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the active vibration noise control apparatus for vehicles which concerns on a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

6…マイクロフォン 8…スピーカ
26…第1基準信号生成器 33…第1適応フィルタ
39…第1フィルタ係数更新器 46…第1位相ゲイン調整器
51…第1信号処理器 52…第2信号処理器
100…車両用能動型振動騒音制御装置 126…第2基準信号生成器
127…第3基準信号生成器 133…第2適応フィルタ
139…第2フィルタ係数更新器 146…第2位相ゲイン調整器
151…第2信号処理器 306…加速度センサユニット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 6 ... Microphone 8 ... Speaker 26 ... 1st reference signal generator 33 ... 1st adaptive filter 39 ... 1st filter coefficient updater 46 ... 1st phase gain adjuster 51 ... 1st signal processor 52 ... 2nd signal processor DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Active vibration noise control apparatus for vehicles 126 ... 2nd reference signal generator 127 ... 3rd reference signal generator 133 ... 2nd adaptive filter 139 ... 2nd filter coefficient updater 146 ... 2nd phase gain adjuster 151 ... Second signal processor 306 ... acceleration sensor unit

Claims (2)

ロードノイズの第1周波数成分に関する第1基準信号を生成する第1基準信号生成器と、
前記第1基準信号に基づいて第1制御信号を生成する第1適応フィルタと、
前記第1適応フィルタの第1フィルタ係数を逐次更新する第1フィルタ係数更新器と、
からなる第1信号処理器と、
ロードノイズの第2周波数成分に関する第2基準信号を生成する第2基準信号生成器と、
前記第2基準信号に基づいて第2制御信号を生成する第2適応フィルタと、
前記第2適応フィルタの第2フィルタ係数を逐次更新する第2フィルタ係数更新器と、
からなる第2信号処理器と、
前記第1制御信号の位相を調整し、相殺信号を生成する第1位相調整器と、
前記第2制御信号の位相を調整し、相殺信号を生成する第2位相調整器と、
前記相殺信号を相殺音として出力する相殺音出力器と、
評価点における前記相殺音と前記ロードノイズとの干渉による残留振動騒音を誤差信号として検出する誤差信号検出器と、
を備え、
前記第1フィルタ係数更新器は、前記誤差信号と1サンプル前の前記第1制御信号との加算信号に基づいて前記第1フィルタ係数を更新し、
前記第2フィルタ係数更新器は、前記誤差信号と1サンプル前の前記第2制御信号との加算信号とに基づいて前記第2フィルタ係数を更新する
車両用能動型振動騒音制御装置において、
路面から車両への入力を検出する路面入力検出器と、
前記路面入力に基づいて、前記第2信号処理器の制御を切り替える切替器と、
を備えたことを特徴とする車両用能動型振動騒音制御装置。
A first reference signal generator for generating a first reference signal for a first frequency component of road noise;
A first adaptive filter that generates a first control signal based on the first reference signal;
A first filter coefficient updater for sequentially updating the first filter coefficient of the first adaptive filter;
A first signal processor comprising:
A second reference signal generator for generating a second reference signal for a second frequency component of road noise;
A second adaptive filter that generates a second control signal based on the second reference signal;
A second filter coefficient updater for sequentially updating a second filter coefficient of the second adaptive filter;
A second signal processor comprising:
A first phase adjuster for adjusting a phase of the first control signal and generating an offset signal;
A second phase adjuster for adjusting the phase of the second control signal and generating an offset signal;
A canceling sound output device that outputs the canceling signal as a canceling sound;
An error signal detector for detecting residual vibration noise due to interference between the canceling sound and the road noise at an evaluation point as an error signal;
With
The first filter coefficient updater updates the first filter coefficient based on a sum signal of the error signal and the first control signal one sample before,
The second filter coefficient updater updates the second filter coefficient based on an addition signal of the error signal and the second control signal one sample before. In the vehicle active vibration noise control device,
A road surface input detector for detecting an input from the road surface to the vehicle;
A switch for switching the control of the second signal processor based on the road surface input;
An active vibration noise control device for a vehicle, comprising:
請求項1記載の車両用能動型振動騒音制御装置において、
前記切替器は、
前記誤差信号の前記第2信号処理器への入力・非入力を切り替える誤差信号切替器と、
前記第2周波数成分に関する第2基準信号を、前記第1制御信号の出力の際に増音される第3周波数成分に関する第3基準信号に切り替える基準信号切替器と、
前記第2制御信号の出力先を前記第2位相調整器から前記第1位相調整器に切り替える位相調整器切替器と、
とからなり、
前記路面入力に基づいて、前記誤差信号切替器と、前記基準信号切替器と、前記位相調整切替器を切替制御する
ことを特徴とする車両用能動型振動騒音制御装置。
The active vibration noise control device for a vehicle according to claim 1,
The switch is
An error signal switch for switching input / non-input of the error signal to the second signal processor;
A reference signal switch that switches a second reference signal related to the second frequency component to a third reference signal related to a third frequency component that is amplified when the first control signal is output;
A phase adjuster switch for switching the output destination of the second control signal from the second phase adjuster to the first phase adjuster;
And consist of
An active vibration noise control device for a vehicle, wherein the error signal switching device, the reference signal switching device, and the phase adjustment switching device are switched based on the road surface input.
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