JP2009062024A - 車両用能動型振動騒音制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】４０Ｈｚ及び７０Ｈｚのロードノイズを同時に安定して消音する能動型振動騒音制御装置を提供する。
【解決手段】第１バンドパスフィルタ５６から出力される第１制御信号Ｓｃ１を減算器１２０で誤差信号ｅ１から減算して第２バンドパスフィルタ１５６に供給するようにしているので、７０Ｈｚに中心周波数を有する第２バンドパスフィルタ１５６は、４０Ｈｚに中心周波数を有する第１バンドパスフィルタ５６の動作（第１制御信号Ｓｃ１）によって影響を受けるが、第１バンドパスフィルタ５６は、第２バンドパスフィルタ１５６の動作（第２制御信号Ｓｃ２）によって影響を受けないため、安定性が保証される。
【選択図】図７

Description

この発明は、例えば、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。

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）。

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。

図１０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。

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。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の出力は処理回路２０１Ａ、２０１Ｂの入力に加えられる。

特開２００７−２５５２７号公報

ところで、図１０に示した車両用能動型振動騒音制御装置２００では、図１１Ａに示すように、処理回路２０１Ａに入力するロードノイズの特性２１２に対して、処理回路２０１Ａの出力の特性２１４では、４０Ｈｚ成分では同振幅になるが、７０Ｈｚ成分も抽出しまう。その一方、図１１Ｂに示すように、処理回路２０１Ｂに入力する同一のロードノイズの特性２１２に対して、処理回路２０１Ｂの出力の特性２１６では、７０Ｈｚ成分では同振幅になるが、４０Ｈｚ成分も抽出してしまう。このため、処理回路２０１Ａと処理回路２０１Ｂの動作が相互に常時影響を及ぼし合い、動作が不安定になるという問題があることが分かった。

その上、１つの調整回路２０８により、４０Ｈｚと７０Ｈｚの振幅と位相を調整することには技術的な困難性がある。

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、ロードノイズがそれぞれピークとなる２つの周波数に対応して安定な制御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。

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。

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７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制御信号（Ｓｃ１）を抽出する第１バンドパスフィルタ（５６）と、前記第１制御信号の位相を調整した第１相殺信号（Ｓｃｐ１）を生成する第１位相調整器（４６）と、前記第１相殺信号を第１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第１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（ｅ１）として検出する誤差信号検出器（６）と、を備え、前記第１バンドパスフィルタは、前記誤差信号のみを入力として前記第１制御信号を抽出する車両用能動型振動騒音制御装置において、さらに、前記ロードノイズの第２周波数成分に関する第２制御信号（Ｓｃ２）を抽出する第２バンドパスフィルタ（１５６）と、前記第２制御信号の位相を調整した第２相殺信号（Ｓｃｐ２）を生成する第２位相調整器（１４６）と、前記第１相殺信号と前記第２相殺信号を加算して前記相殺音出力器に出力する加算器（１５２）と、を備え、前記相殺音出力器は、前記第１相殺信号と前記第２相殺信号の加算信号を相殺音として出力し、前記誤差信号検出器は、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前記誤差信号として検出し、前記第２バンドパスフィルタは、前記誤差信号から前記第１制御信号を引き算した信号（ｅｄ２）を入力として前記第２制御信号を抽出することを特徴とする。

この発明によれば、第１相殺信号を出力する第１位相調整器の入力側に出力が接続される第１バンドパスフィルタの入力には、誤差信号検出器で検出される誤差信号のみを入力する一方、第２相殺信号を出力する第２位相調整器の入力側に出力が接続される第２バンドパスフィルタの入力には、前記誤差信号から前記第１バンドパスフィルタの出力である第１制御信号を引き算した信号を入力するようにしているので、相互に影響を及ぼし合うことがなくなり、ロードノイズの２つの周波数に対応して安定な制御を行うことができる。

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６に示すように、第１制御信号（Ｓｃ１）の位相を調整した第１相殺信号（Ｓｃｐ１）を生成する第１位相調整器（４６）と、前記第１相殺信号を第１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第１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（ｅ１）として検出する誤差信号検出器（６）と、前記第１制御信号を出力する第１信号処理器（５１）と、を備え、前記第１信号処理器は、ロードノイズの第１周波数成分に関する第１基準信号（ｒ１）を生成する第１基準信号生成器（２６）と、前記第１基準信号に基づいて前記第１制御信号（Ｓｃ１）を生成する第１適応フィルタ（３３）と、前記誤差信号から１サンプル前の前記第１制御信号を引き算した信号（ｅｄ１）に基づいて、前記第１適応フィルタの第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、を備える車両用能動型振動制御装置において、さらに、第２制御信号（Ｓｃ２）の位相を調整した第２相殺信号（Ｓｃｐ２）を生成する第２位相調整器（１４６）と、該第２相殺信号と前記第１相殺信号を加算して前記相殺音出力器に出力する加算器（１５２）と、前記第２制御信号を出力する第２信号処理器（１５１）と、を備え、前記相殺音出力器は、前記第１相殺信号と前記第２相殺信号の加算信号を相殺音として出力し、前記誤差信号検出器は、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前記誤差信号として検出し、前記第２信号処理器は、ロードノイズの第２周波数成分に関する第２基準信号（ｒ２）を生成する第２基準信号生成器（１２６）と、前記第２基準信号に基づいて前記第２制御信号（Ｓｃ２）を生成する第２適応フィルタ（１３３）と、第２フィルタ係数更新器（１３９）を備え、前記第２フィルタ係数更新器は、前記誤差信号（ｅ１）から１サンプル前の前記第２制御信号（Ｓｃ２）と１サンプル前の前記第１制御信号（Ｓｃ１）を引き算した信号（ｅｄ２）に基づいて前記第２適応フィルタの前記第２フィルタ係数（Ｗ２）を逐次更新することを特徴とする。

この発明によれば、第１相殺信号を出力する第１位相調整器の入力に出力が接続される第１信号処理器には、誤差信号検出器で検出される誤差信号のみを入力する一方、第２相殺信号を出力する第２位相調整器の入力に出力が接続される第２信号処理器には、前記誤差信号と、該誤差信号から引き算するための前記第１制御信号を入力するようにしているので、従来技術のように、相互に影響を及ぼし合うことがなくなり、前記ロードノイズの２つの周波数に対応して安定な制御を行うことができる。

なお、上記の発明において、ロードノイズの第１周波数と第２周波数とは、どちらが高周波であってもよい。すなわち、例えば第１周波数を４０Ｈｚとした場合には、第２周波数を７０Ｈｚとするが、第１周波数を７０Ｈｚとした場合には、第２周波数を４０Ｈｚとする。

この発明によれば、ロードノイズがそれぞれピークとなる２つの周波数に対応して安定な制御を可能とする車両用能動型振動騒音制御装置を構築できる。

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。

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ｆｄ）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。

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。

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た第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。

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。

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ｆｄ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の作用により遅延された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。

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ｆｄ（この実施形態では、ｆｄ＝４２Ｈｚ≒４０Ｈｚとする。）を有しそれぞれが基準信号である余弦波信号ｃｏｓ（２πｆｄｔ）を生成する余弦波信号生成器２２と正弦波信号ｓｉｎ（２πｆｄｔ）を生成する正弦波信号生成器２４とからなる。

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（２πｆｄｔ）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（２πｆｄｔ）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（２πｆｄｔ）＋Ｂ×ｓｉｎ（２πｆｄｔ）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。

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（２πｆｄｔ）と正弦波信号ｓｉｎ（２πｆｄｔ）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を逐次更新するフィルタ係数更新器３８、４０からなる。

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。

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θｄ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、位相差は、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４２Ｈｚ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゜になる固定値を設定すればよい。

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。

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。

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。

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ｆｄ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。

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、入力信号を誤差信号ｅ１としたとき、減算器２０の出力側（信号ｅｄ１の発生点）で中心周波数ｆｄ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ｆｄの帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）として機能する。

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、第１信号処理器５１は、中心周波数ｆｄ（ｆｄ＝４２Ｈｚ）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。

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（２πｆｄ×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とされる。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。

ここで、第１信号処理器５１は、図３に示した通過帯域周波数特性２５０を有する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から、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）に代替することができる。

図４は、第１信号処理器５１を第１バンドパスフィルタ５６で代替した、アナログ回路構成の車両用能動型振動騒音制御装置１０Ａの構成を示している。

この車両用能動型振動騒音制御装置１０Ａは、中心周波数が第１周波数ｆｄに設定され、ロードノイズの第１周波数ｆｄの成分に関する第１制御信号Ｓｃ１を抽出する第１バンドパスフィルタ５６と、第１制御信号Ｓｃ１の位相とゲインを調整した第１相殺信号Ｓｃｐ１を生成する第１位相ゲイン調整器４６Ａと、第１相殺信号Ｓｃｐ１を第１相殺音として出力する相殺音出力器としてのスピーカ８と、評価点における前記第１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、を備え、第１バンドパスフィルタ５６は、誤差信号ｅ１のみを入力として第１制御信号Ｓｃ１を抽出する構成とされている。

図５Ａは、図１例及び図４例の車両用能動型振動騒音制御装置１０、１０Ａの第１信号処理器５１、第１バンドパスフィルタ５６に入力するロードノイズの特性２１２を示している（図１１Ａと同じ。）。特性２１４は、第１信号処理器５１又は第１バンドパスフィルタ５６から出力される制御信号Ｓｃ１の特性２１４を示している。

第１信号処理器５１又は第１バンドパスフィルタ５６では、４２Ｈｚを中心周波数とする成分が抽出され（帯域通過処理され）、７０Ｈｚの騒音が減少していることが分かる。

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、１０Ａ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。

Ｂ．この発明の実施形態の説明
図６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。

こ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ｆｄ＝４２Ｈｚ（＝ｆｄ１とする。）に係わる第１位相ゲイン調整器４６に接続される第１信号処理器５１に対して、第２周波数ｆｄ＝７０Ｈｚ（＝ｆｄ２とする。）に係わる第２位相ゲイン調整器１４６に接続される第２信号処理器１５１を並列的に組み合わせた構成になっている。

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及び第２信号処理器１５１を構成する減算器２０、１２０のそれぞれ被減算入力端子に供給される。

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に供給し、減算器１２０は、誤差信号ｅ１から第１及び第２制御信号Ｓｃ１、Ｓｃ２を引き算した信号ｅｄ２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。

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ｆｄ２）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２基準信号ｒ２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、誤差信号ｅ１から第１制御信号Ｓｃ１と第２制御信号Ｓｃ２とを減算した信号ｅｄ２を生成する減算器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。

第１及び第２制御信号Ｓｃ１、Ｓｃ２が、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とされ、加算器１５２で加算信号とされる。

加算信号がＤ／Ａ変換器３７、スピーカ８を通じて第１及び第２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ロードノイズと干渉した残留誤差信号ｅ１がＡ／Ｄ変換器３５を通じて第１及び第２信号処理器５１、１５１を構成する減算器２０、１２０の被減算入力端子に構成される。

この図６例の車両用能動型振動騒音制御装置１００によれば、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には、マイクロフォン６で検出される誤差信号ｅ１のみを入力する一方、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には、誤差信号ｅ１と、該誤差信号ｅ１から引き算するための第１制御信号Ｓｃ１を入力するようにしているので、従来技術のように、相互に影響を及ぼし合うことがなくなり、ロードノイズの２つの周波数に対応して安定な制御を行うことができる。

なお、上記の実施形態において、ロードノイズの第１周波数ｆｄ１と第２周波数ｆｄ２とは、どちらが高周波であってもよい。すなわち、例えば第１周波数ｆｄ１を４０Ｈｚとした場合には、第２周波数ｆｄ２を７０Ｈｚとするが、第１周波数ｆｄ１を７０Ｈｚとした場合には、第２周波数ｆｄ２を４０Ｈｚにすればよい。

図６において、第１信号処理器５１は、図３に示した通過帯域周波数特性２５０を有するバンドパスフィルタとして動作し、第２信号処理器１５１は、中心周波数をｆｄ２＝７０Ｈｚとするバンドバスフィルタとして動作することから、それぞれ、中心周波数ｆｄ１、ｆｄ２のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）に代替することができる。

図７は、第１信号処理器５１を第１バンドパスフィルタ５６で代替し、第２信号処理器１５１を第２バンドパスフィルタ１５６により代替した、他の実施形態に係るアナログ回路構成の車両用能動型振動騒音制御装置１００Ａの構成を示している。

この車両用能動型振動騒音制御装置１００Ａは、誤差信号ｅ１のみが入力され中心周波数が第１周波数ｆｄ１に設定され、ロードノイズの第１周波数ｆｄ１の成分に関する第１制御信号Ｓｃ１を抽出する第１バンドパスフィルタ５６と、減算器１２０により誤差信号ｅ１から第１制御信号Ｓｃ１が引き算された信号ｅｄ２が入力され中心周波数が第２周波数ｆｄ２に設定され、ロードノイズの第２周波数ｆｄ２に関する第２制御信号Ｓｃ２を抽出する第２バンドパスフィルタ１５６と、第１制御信号Ｓｃ１の位相とゲインを調整した第１相殺信号Ｓｃｐ１を生成する第１位相ゲイン調整器４６と、第２制御信号Ｓｃ２の位相とゲインを調整した第２相殺信号Ｓｃｐ２を生成する第２位相ゲイン調整器１４６と、第１相殺信号Ｓｃｐ１と第２相殺信号Ｓｃｐ２を加算し、加算信号を出力する加算器１５２と、前記加算信号を第１相殺音と第２相殺音の合成音として出力するスピーカ８と、評価点における前記第１相殺音と第２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とを備える構成とされている。

図５Ａは、図６例及び図７例の車両用能動型振動騒音制御装置１００、１００Ａの第１信号処理器５１又は第１バンドパスフィルタ５６に入力するロードノイズの特性２１２を示している（図１１Ａと同じ。）。特性２１４は、第１信号処理器５１又は第１バンドパスフィルタ５６から出力される制御信号Ｓｃ１の特性２１４を示している。

第１信号処理器５１又は第１バンドパスフィルタ５６では、４２Ｈｚを中心周波数とする成分が抽出され（帯域通過処理され）、７０Ｈｚの騒音が減少していることが分かる。

一方、図５Ｂは、図６例及び図７例の車両用能動型振動騒音制御装置１００、１００Ａの第２信号処理器１５１又は第２バンドパスフィルタ１５６に入力するロードノイズの特性２１６を示している。特性２１６は、概ね、図５Ａに示した特性２１２から特性２１４を引き算した特性を示している。特性２１８は、第２信号処理器１５１又は第２バンドパスフィルタ１５６から出力される制御信号Ｓｃ２の特性を示している。

この特性２１８から、第２信号処理器１５１又は第２バンドパスフィルタ１５６では、７０Ｈｚを中心周波数とする成分が抽出され（帯域通過処理され）、４２Ｈｚの騒音の成分が減少していることが分かる。

このように、第１信号処理器５１（又は第１バンドパスフィルタ５６）から出力される第１制御信号Ｓｃ１を減算器１２０で誤差信号ｅ１から減算して第２信号処理器１５１（又は第２バンドパスフィルタ１５６）に供給するようにしているので、第２信号処理器１５１（又は第２バンドパスフィルタ１５６）は、第１信号処理器５１（又は第１バンドパスフィルタ５６）の動作（制御信号Ｓｃ１）によって影響を受けるが、第１信号処理器５１（又は第１バンドパスフィルタ５６）は、第２信号処理器１５１（又は第２バンドパスフィルタ１５６）の動作（Ｓｃ２）によって影響を受けないため、安定性が保証される。

上述したように、図６に示した適応ノッチフィルタを利用した車両用能動型振動騒音制御装置１００は、図８に示す車両用能動型振動騒音制御装置１００Ｂのように、第２制御信号Ｓｃ２を減算器２０により誤差信号ｅ１から引き算する構成に変更しても同様の効果を達成することができる。同様に、図７に示したバンドパスフィルタを利用した車両用能動型振動騒音制御装置１００Ａは、図９に示す車両用能動型振動騒音制御装置１００Ｃのように、第２制御信号Ｓｃ２を減算器２０により誤差信号ｅ１から引き算する構成に変更しても同様の効果を達成することができる。

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。 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。 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。 第１信号処理器をバンドパスフィルタで代替した、アナログ回路構成の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。 図５Ａは、第１信号処理器又は第１バンドパスフィルタに入力するロードノイズの特性を示す説明図である。図５Ｂは、第２信号処理器又は第２バンドパスフィルタに入力するロードノイズの特性を示す説明図である。 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。 第１信号処理器を第１バンドパスフィルタで代替し、第２信号処理器を第２バンドパスフィルタにより代替した、他の実施形態に係るアナログ回路構成の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。 図６に示した適応ノッチフィルタを利用した車両用能動型振動騒音制御装置の変形例の構成を示すブロック図である。 図７に示したバンドパスフィルタを利用した車両用能動型振動騒音制御装置の変形例を示すブロック図である。 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。 図１１Ａは、４０Ｈｚ側の処理器の入出力特性、図１１Ｂは、７０Ｈｚ側の処理器の入出力特性をそれぞれ示す説明図である。

符号の説明

４…車室内空間 ６…マイクロフォン
８…スピーカ
１０、１０Ａ、１００、１００Ａ〜１００Ｃ…車両用能動型振動騒音制御装置
３３…第１適応フィルタ ３９…第１フィルタ係数更新器
５１…第１信号処理器 ５６…第１バンドパスフィルタ
１３３…第２適応フィルタ １３９…第２フィルタ係数更新器
１５１…第２信号処理器 １５６…第２バンドパスフィルタ

Claims (2)

1. ロードノイズの第１周波数成分に関する第１制御信号を抽出する第１バンドパスフィルタと、
   前記第１制御信号の位相を調整した第１相殺信号を生成する第１位相調整器と、
   前記第１相殺信号を第１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第１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バンドパスフィルタは、前記誤差信号のみを入力として前記第１制御信号を抽出する車両用能動型振動騒音制御装置において、
   さらに、
   前記ロードノイズの第２周波数成分に関する第２制御信号を抽出する第２バンドパスフィルタと、
   前記第２制御信号の位相を調整した第２相殺信号を生成する第２位相調整器と、
   前記第１相殺信号と前記第２相殺信号を加算して前記相殺音出力器に出力する加算器と、
   を備え、
   前記相殺音出力器は、
   前記第１相殺信号と前記第２相殺信号の加算信号を相殺音として出力し、
   前記誤差信号検出器は、
   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前記誤差信号として検出し、
   前記第２バンドパスフィルタは、
   前記誤差信号から前記第１制御信号を引き算した信号を入力として前記第２制御信号を抽出する
   ことを特徴とする車両用能動型振動騒音制御装置。
2. 第１制御信号の位相を調整した第１相殺信号を生成する第１位相調整器と、
   前記第１相殺信号を第１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第１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、
   前記第１制御信号を出力する第１信号処理器と、
   を備え、
   前記第１信号処理器は、
   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前記第１制御信号を生成する第１適応フィルタと、
   前記誤差信号から１サンプル前の前記第１制御信号を引き算した信号に基づいて、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、
   を備える
   車両用能動型振動制御装置において、
   さらに、
   第２制御信号の位相を調整した第２相殺信号を生成する第２位相調整器と、
   該第２相殺信号と前記第１相殺信号を加算して前記相殺音出力器に出力する加算器と、
   前記第２制御信号を出力する第２信号処理器と、
   を備え、
   前記相殺音出力器は、
   前記第１相殺信号と前記第２相殺信号の加算信号を相殺音として出力し、
   前記誤差信号検出器は、
   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前記誤差信号として検出し、
   前記第２信号処理器は、
   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前記第２制御信号を生成する第２適応フィルタと、
   第２フィルタ係数更新器を備え、
   前記第２フィルタ係数更新器は、
   前記誤差信号から１サンプル前の前記第２制御信号と１サンプル前の前記第１制御信号を引き算した信号に基づいて前記第２適応フィルタの前記第２フィルタ係数を逐次更新する
   ことを特徴とする車両用能動型振動騒音制御装置。

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