JP2021162849A - Active noise controller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、振動源から伝達される騒音と、騒音を打ち消すためにスピーカから出力される相殺音との合成音に応じて変化する誤差信号に基づいて、スピーカを制御する能動騒音制御を行う能動騒音制御装置に関する。 The present invention performs active noise control that controls a speaker based on an error signal that changes according to the combined sound of the noise transmitted from the vibration source and the canceling sound output from the speaker to cancel the noise. Regarding noise control devices.
下記特許文献1では、プロペラシャフトの回転周波数に基づく基準信号を生成し、基準信号を適応フィルタによる信号処理を行って、プロペラシャフトから車内に伝達される騒音を打ち消すための相殺音を、スピーカから出力させる制御信号を生成するものが開示されている。車内に設けられたマイクロフォンにより出力される誤差信号と、基準信号を補正値により補正して生成される参照信号とに基づいて、適応フィルタが更新される。
In
上記特許文献1では、スピーカとマイクロフォンとの間の相殺音の伝達特性をあらかじめ測定し、測定された伝達特性を補正値として用いているため、伝達特性が変化すると騒音を低減できないおそれがある。
In
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、伝達特性が変化しても騒音を低減できる能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 to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an active noise control device capable of reducing noise even if the transmission characteristics change.
本発明の態様は、振動源から伝達される騒音と、前記騒音を打ち消すためにスピーカから出力される相殺音との合成音に応じて変化する誤差信号に基づいて、前記スピーカを制御する能動騒音制御を行う能動騒音制御装置であって、制御対象周波数に応じた基準信号を生成する基準信号生成部と、前記基準信号を適応ノッチフィルタである制御フィルタにより信号処理して、前記スピーカを制御する制御信号を生成する制御信号生成部と、前記基準信号を適応ノッチフィルタである一次経路フィルタにより信号処理して、推定騒音信号を生成する推定騒音信号生成部と、前記制御信号を適応ノッチフィルタである二次経路フィルタにより信号処理して、第1推定相殺信号を生成する第1推定相殺信号生成部と、前記基準信号を前記二次経路フィルタにより信号処理して、参照信号を生成する参照信号生成部と、前記参照信号を前記制御フィルタにより信号処理して、第2推定相殺信号を生成する第2推定相殺信号生成部と、前記誤差信号、前記第1推定相殺信号及び前記推定騒音信号から第1仮想誤差信号を生成する第1仮想誤差信号生成部と、前記第2推定相殺信号及び前記推定騒音信号から第2仮想誤差信号を生成する第2仮想誤差信号生成部と、前記制御信号及び前記第1仮想誤差信号に基づいて、前記第1仮想誤差信号の大きさが最小となるように前記二次経路フィルタの係数を遂次適応更新する二次経路フィルタ係数更新部と、前記参照信号及び前記第2仮想誤差信号に基づいて、前記第2仮想誤差信号の大きさが最小となるように前記制御フィルタの係数を遂次適応更新する制御フィルタ係数更新部と、前記二次経路フィルタの係数の初期値を、周波数に対応付けてテーブル形式で記憶する初期値テーブルと、前記二次経路フィルタの係数の更新値を、前記周波数に対応付けてテーブル形式で記憶する更新値テーブルと、前記能動騒音制御開始時に、前記初期値テーブルの前記初期値を前記更新値として前記更新値テーブルに書き込むとともに、前記能動騒音制御中に前記二次経路フィルタ係数更新部において更新後の前記二次経路フィルタの係数を前記更新値として前記更新値テーブルに書き込む更新値テーブル操作部と、を有し、前記二次経路フィルタ係数更新部は、前記二次経路フィルタの係数の更新の前に、前記更新値テーブルの前記周波数に対応する前記更新値を読み込み、読み込んだ前記更新値を前回値として用いて前記二次経路フィルタの係数の更新を行う。 An aspect of the present invention is an active noise that controls the speaker based on an error signal that changes according to a combined sound of the noise transmitted from the vibration source and the canceling sound output from the speaker to cancel the noise. An active noise control device that controls the speaker by processing the reference signal with a reference signal generator that generates a reference signal according to the frequency to be controlled and a control filter that is an adaptive notch filter. A control signal generation unit that generates a control signal, an estimated noise signal generation unit that generates an estimated noise signal by processing the reference signal with a primary path filter that is an adaptive notch filter, and an adaptive notch filter for the control signal. A first estimated offset signal generator that processes a signal by a secondary path filter to generate a first estimated offset signal, and a reference signal that processes the reference signal by the secondary path filter to generate a reference signal. From the generation unit, the second estimated offset signal generation unit that generates the second estimated offset signal by signal processing the reference signal with the control filter, the error signal, the first estimated offset signal, and the estimated noise signal. A first virtual error signal generation unit that generates a first virtual error signal, a second virtual error signal generation unit that generates a second virtual error signal from the second estimated offset signal and the estimated noise signal, the control signal, and the control signal. Based on the first virtual error signal, the secondary path filter coefficient update unit that continuously adaptively updates the coefficient of the secondary path filter so that the magnitude of the first virtual error signal is minimized, and the reference signal. And the control filter coefficient update unit that sequentially adapts and updates the coefficient of the control filter so that the magnitude of the second virtual error signal is minimized based on the second virtual error signal, and the secondary path filter. An initial value table that stores the initial value of the coefficient in a table format in association with the frequency, an update value table that stores the update value of the coefficient of the secondary route filter in a table format in association with the frequency, and the above. At the start of active noise control, the initial value of the initial value table is written as the update value in the update value table, and the secondary path filter updated by the secondary path filter coefficient update unit during the active noise control. It has an update value table operation unit that writes the coefficient of The update value corresponding to the frequency in the table is read, and the read update value is read. The coefficient of the secondary path filter is updated by using it as the previous value.
本発明の能動騒音制御装置は、伝達特性が変化しても騒音を低減できる。 The active noise control device of the present invention can reduce noise even if the transmission characteristics change.
〔第1実施形態〕
図1は、能動騒音制御装置10において実行される能動騒音制御の概要を説明する図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram illustrating an outline of active noise control executed by the active
能動騒音制御装置10は、車両12の車室14内に設けられたスピーカ16から相殺音を出力させて、エンジン18の振動に起因して車室14内の乗員に伝わるエンジン篭り音(以下、騒音と記載する)を低減する。能動騒音制御装置10は、車室14内のシート20のヘッドレスト20aに設けられたマイクロフォン22から出力される誤差信号eと、エンジン回転数センサ24が検出したエンジン回転数Neとに基づいて、スピーカ16に相殺音を出力させるための制御信号u0を生成する。誤差信号eは、相殺音と騒音とが合成された相殺誤差騒音を検出したマイクロフォン22から相殺誤差騒音に応じて出力される信号である。
The active
[従来の能動騒音制御装置について]
従来から演算処理量の少ない適応ノッチフィルタ(例えば、SAN(Single-frequency Adaptive Notch)フィルタ)を利用した能動騒音制御装置が提案されている。
[Conventional active noise control device]
Conventionally, an active noise control device using an adaptive notch filter (for example, a SAN (Single-frequency Adaptive Notch) filter) with a small amount of arithmetic processing has been proposed.
従来の能動騒音制御装置では、まず、消音しようとする騒音の周波数(制御対象周波数)を有する基準信号xを生成する。生成された基準信号xを適応ノッチフィルタである制御フィルタWで信号処理することにより制御信号u0を生成して、この制御信号u0によりスピーカ16を制御して、スピーカ16から騒音を打ち消すための相殺音を出力させる。
In the conventional active noise control device, first, a reference signal x having a frequency of noise to be muted (control target frequency) is generated. A control signal u0 is generated by processing the generated reference signal x with the control filter W which is an adaptive notch filter, and the
制御フィルタWは、マイクロフォン22から出力される誤差信号eが最小となるように適応アルゴリズム(例えば、LMS(Least Mean Square)アルゴリズム)により更新される。
The control filter W is updated by an adaptive algorithm (for example, LMS (Least Mean Square) algorithm) so that the error signal e output from the
しかし、スピーカ16とマイクロフォン22との間の伝達経路には、伝達特性Cが存在するため、制御フィルタWの更新にはこの伝達特性Cを考慮する必要がある。なお、伝達特性Cには、電子回路特性等も含まれる。そこで、事前に伝達特性CをフィルタC^として同定し、フィルタC^で補正された基準信号xが、制御フィルタWの更新に用いられる。このような制御系は、Filtered−X型と呼ばれている。
However, since the transmission characteristic C exists in the transmission path between the
フィルタC^は、事前に同定された固定フィルタであるため、伝達特性Cに変化が生じた場合、フィルタC^と伝達特性Cとの間に差分が生じることがある。その場合、更新により制御フィルタWが発散し、騒音増幅や異常音の発生のおそれがある。 Since the filter C ^ is a fixed filter identified in advance, a difference may occur between the filter C ^ and the transmission characteristic C when the transmission characteristic C is changed. In that case, the control filter W may diverge due to the update, and noise amplification or abnormal noise may occur.
そこで、本発明者等は、事前に伝達特性Cの同定を必要せず、能動騒音制御中に伝達特性Cの変化にフィルタC^が追従できる手法を提案した。本発明は、本発明者等が提案済みの手法を、更に改良したものである。以下に本発明者等が提案済みの手法を用いた能動騒音制御装置100について概略を説明する。
Therefore, the present inventors have proposed a method in which the filter C ^ can follow the change in the transmission characteristic C during active noise control without the need to identify the transmission characteristic C in advance. The present invention is a further improvement of the method proposed by the present inventors. The outline of the active
図2は、本発明者等が提案済みの手法が用いられた能動騒音制御装置100のブロック図である。エンジン18からマイクロフォン22までの伝達経路を以下では一次経路と称することがある。また、スピーカ16からマイクロフォン22までの伝達経路を以下では二次経路と称することがある。
FIG. 2 is a block diagram of an active
能動騒音制御装置100は、基準信号生成部26、制御信号生成部28、第1推定相殺信号生成部30、推定騒音信号生成部32、参照信号生成部34、第2推定相殺信号生成部36、一次経路フィルタ係数更新部38、二次経路フィルタ係数更新部40及び制御フィルタ係数更新部42を有している。
The active
基準信号生成部26は、エンジン回転数Neに基づいて基準信号xc、xsを生成する。基準信号生成部26は、周波数検出回路26a、余弦信号発生器26b及び正弦信号発生器26cを有している。
The reference
周波数検出回路26aは、制御対象周波数fを検出する。制御対象周波数fは、エンジン回転数Neに基づいて検出されるエンジン18の振動周波数である。余弦信号発生器26bは、制御対象周波数fの余弦信号である基準信号xc(=cos(2πft))を生成する。正弦信号発生器26cは、制御対象周波数fの正弦信号である基準信号xs(=sin(2πft))を生成する。ここで、tは時刻を示す。
The
制御信号生成部28は、基準信号xc、xsに基づいて制御信号u0、u1を生成する。制御信号生成部28は、第1制御フィルタ28a、第2制御フィルタ28b、第3制御フィルタ28c、第4制御フィルタ28d、加算器28e及び加算器28fを有している。
The control
制御信号生成部28では、制御フィルタWとしてSANフィルタが用いられている。制御フィルタWは、基準信号xcに対するフィルタW0、基準信号xsに対するフィルタW1を有している。後述する制御フィルタ係数更新部42において、フィルタW0の係数W0、及び、フィルタW1の係数W1とが更新されることにより、制御フィルタWが最適化される。
In the control
第1制御フィルタ28aは、フィルタ係数W0を有している。第2制御フィルタ28bは、フィルタ係数W1を有している。第3制御フィルタ28cは、フィルタ係数−W0を有している。第4制御フィルタ28dは、フィルタ係数W1を有している。
The
第1制御フィルタ28aにおいて補正された基準信号xcと、第2制御フィルタ28bにおいて補正された基準信号xsとが、加算器28eにおいて加算されて制御信号u0が生成される。第3制御フィルタ28cにおいて補正された基準信号xsと、第4制御フィルタ28dにおいて補正された基準信号xcとが、加算器28fにおいて加算されて制御信号u1が生成される。
The reference signal xc corrected by the
制御信号u0は、デジタル−アナログ変換器17によりアナログ信号に変換されてスピーカ16に出力される。スピーカ16は制御信号u0に基づいて制御され、スピーカ16から相殺音が出力される。
The control signal u0 is converted into an analog signal by the digital-to-
第1推定相殺信号生成部30は、制御信号u0、u1に基づいて第1推定相殺信号y1^を生成する。第1推定相殺信号生成部30は、第1二次経路フィルタ30a、第2二次経路フィルタ30b及び加算器30cを有している。
The first estimated offset
第1推定相殺信号生成部30では、二次経路フィルタC^としてSANフィルタが用いられている。後述する二次経路フィルタ係数更新部40において、二次経路フィルタC^の係数(C0^+iC1^)が更新されることにより二次経路伝達特性Cが二次経路フィルタC^として同定される。
In the first estimation offset
第1二次経路フィルタ30aは、二次経路フィルタC^の係数の実部であるフィルタ係数C0^を有している。第2二次経路フィルタ30bは、二次経路フィルタC^の係数の虚部であるフィルタ係数C1^を有している。第1二次経路フィルタ30aにおいて補正された制御信号u0と、第2二次経路フィルタ30bにおいて補正された制御信号u1とが、加算器30cにおいて加算されて第1推定相殺信号y1^が生成される。第1推定相殺信号y1^は、マイクロフォン22に入力される相殺音yに相当する信号の推定信号である。
The first
推定騒音信号生成部32は、基準信号xc、xsに基づいて推定騒音信号d^を生成する。推定騒音信号生成部32は、第1一次経路フィルタ32a、第2一次経路フィルタ32b及び加算器32cを有している。
The estimated noise
推定騒音信号生成部32では、一次経路フィルタH^としてSANフィルタが用いられている。後述する一次経路フィルタ係数更新部38において、一次経路フィルタH^の係数(H0^+iH1^)が更新されることにより一次経路の伝達特性H(以下、一次経路伝達特性Hと称す)が一次経路フィルタH^として同定される。
In the estimated noise
第1一次経路フィルタ32aは、一次経路フィルタH^の係数の実部であるフィルタ係数H0^を有している。第2一次経路フィルタ32bは、一次経路フィルタH^の係数の虚部の極性を反転させたフィルタ係数−H1^を有している。第1一次経路フィルタ32aにおいて補正された基準信号xcと、第2一次経路フィルタ32bにおいて補正された基準信号xsとが、加算器32cにおいて加算されて推定騒音信号d^が生成される。推定騒音信号d^は、マイクロフォン22に入力される騒音dに相当する信号の推定信号である。
The first
参照信号生成部34は、基準信号xc、xsに基づいて参照信号r0、r1を生成する。参照信号生成部34は、第3二次経路フィルタ34a、第4二次経路フィルタ34b、第5二次経路フィルタ34c、第6二次経路フィルタ34d、加算器34e及び加算器34fを有している。
The reference
参照信号生成部34では、二次経路フィルタC^としてSANフィルタが用いられている。後述する二次経路フィルタ係数更新部40において、二次経路フィルタC^の係数(C0^+iC1^)が更新されることにより二次経路の伝達特性C(以下、二次経路伝達特性Cと称す)が二次経路フィルタC^として同定される。
In the reference
第3二次経路フィルタ34aは、二次経路フィルタC^の係数の実部であるフィルタ係数C0^を有している。第4二次経路フィルタ34bは、二次経路フィルタC^の係数の虚部の極性を反転させたフィルタ係数−C1^を有している。第5二次経路フィルタ34cは、二次経路フィルタC^の係数の実部であるフィルタ係数C0^を有している。第6二次経路フィルタ34dは、二次経路フィルタC^の係数の虚部であるフィルタ係数C1^を有している。
The third
第3二次経路フィルタ34aにおいて補正された基準信号xcと、第4二次経路フィルタ34bにおいて補正された基準信号xsとが、加算器34eにおいて加算されて参照信号r0が生成される。第5二次経路フィルタ34cにおいて補正された基準信号xsと、第6二次経路フィルタ34dにおいて補正された基準信号xcとが、加算器34fにおいて加算されて参照信号r1が生成される。
The reference signal xc corrected by the third secondary path filter 34a and the reference signal xs corrected by the fourth
第2推定相殺信号生成部36は、参照信号r0、r1に基づいて第2推定相殺信号y2^を生成する。第2推定相殺信号生成部36は、第5制御フィルタ36a、第6制御フィルタ36b及び加算器36cを有している。
The second estimated offset
第2推定相殺信号生成部36では、制御フィルタWとしてSANフィルタが用いられている。第5制御フィルタ36aは、フィルタ係数W0を有している。第6制御フィルタ36bは、フィルタ係数W1を有している。
In the second estimation offset
第5制御フィルタ36aにおいて補正された参照信号r0と、第6制御フィルタ36bにおいて補正された参照信号r1とが、加算器36cにおいて加算されて第2推定相殺信号y2^が生成される。第2推定相殺信号y2^は、マイクロフォン22に入力される相殺音yに相当する信号の推定信号である。
The reference signal r0 corrected by the
アナログ−デジタル変換器44は、マイクロフォン22から出力された誤差信号eをアナログ信号からデジタル信号に変換する。
The analog-
誤差信号eは、加算器46に入力される。推定騒音信号生成部32で生成された推定騒音信号d^は、反転器48により極性が反転されて、加算器46に入力される。第1推定相殺信号生成部30で生成された第1推定相殺信号y1^は、反転器50により極性が反転されて、加算器46に入力される。加算器46において、第1仮想誤差信号e1が生成される。加算器46は、本発明の第1仮想誤差信号生成部に相当する。
The error signal e is input to the
推定騒音信号生成部32で生成された推定騒音信号d^は、加算器52に入力される。第2推定相殺信号生成部36で生成された第2推定相殺信号y2^は、加算器52に入力される。加算器52において、第2仮想誤差信号e2が生成される。加算器52は、本発明の第2仮想誤差信号生成部に相当する。
The estimated noise signal d ^ generated by the estimated noise
一次経路フィルタ係数更新部38は、基準信号xc、xs及び第1仮想誤差信号e1に基づいてフィルタ係数H0^、H1^を更新する。一次経路フィルタ係数更新部38は、LMSアルゴリズムに基づいて、フィルタ係数H0^、H1^の係数の更新を行う。一次経路フィルタ係数更新部38は、第1一次経路フィルタ係数更新部38a及び第2一次経路フィルタ係数更新部38bを有している。
The primary path filter
第1一次経路フィルタ係数更新部38a及び第2一次経路フィルタ係数更新部38bは、次の式に基づいてフィルタ係数H0^、H1^を更新する。式中のnは時間ステップ(n=0、1、2、…)を示し、μ0及びμ1はステップサイズパラメータを示す。
一次経路フィルタ係数更新部38において、フィルタ係数H0^、H1^の更新が繰り返されることによって、一次経路伝達特性Hが一次経路フィルタH^として同定される。SANフィルタを用いた能動騒音制御装置100では、一次経路フィルタH^の係数の更新式は四則演算で構成されており、畳み込み演算が含まれないため、フィルタ係数H0^、H1^の更新処理による演算負荷を抑制できる。
The primary path transmission characteristic H is identified as the primary path filter H ^ by repeatedly updating the filter coefficients H0 ^ and H1 ^ in the primary path filter
二次経路フィルタ係数更新部40は、制御信号u0、u1及び第1仮想誤差信号e1に基づいてフィルタ係数C0^、C1^を更新する。二次経路フィルタ係数更新部40は、LMSアルゴリズムに基づいて、フィルタ係数C0^、C1^の更新を行う。二次経路フィルタ係数更新部40は、第1二次経路フィルタ係数更新部40a及び第2二次経路フィルタ係数更新部40bを有している。
The secondary path filter
第1二次経路フィルタ係数更新部40a及び第2二次経路フィルタ係数更新部40bは、次の式に基づいてフィルタ係数C0^、C1^を更新する。式中のμ2及びμ3はステップサイズパラメータを示す。
二次経路フィルタ係数更新部40において、フィルタ係数C0^、C1^の更新が繰り返されることによって、二次経路伝達特性Cが二次経路フィルタC^として同定される。SANフィルタを用いた能動騒音制御装置100では、フィルタ係数C0^、C1^の更新式は四則演算で構成されており、畳み込み演算が含まれないため、フィルタ係数C0^、C1^の更新処理による演算負荷を抑制できる。
The secondary path transmission characteristic C is identified as the secondary path filter C ^ by repeatedly updating the filter coefficients C0 ^ and C1 ^ in the secondary path filter
制御フィルタ係数更新部42は、参照信号r0、r1及び第2仮想誤差信号e2に基づいてフィルタ係数W0、W1を更新する。制御フィルタ係数更新部42は、LMSアルゴリズムに基づいて、フィルタ係数W0、W1の更新を行う。制御フィルタ係数更新部42は、第1制御フィルタ係数更新部42a及び第2制御フィルタ係数更新部42bを有している。
The control filter
第1制御フィルタ係数更新部42a及び第2制御フィルタ係数更新部42bは、次の式に基づいてフィルタ係数W0、W1を更新する。式中のμ4及びμ5はステップサイズパラメータを示す。
制御フィルタ係数更新部42において、フィルタ係数W0、W1の更新が繰り返されることによって、制御フィルタWが最適化される。SANフィルタを用いた能動騒音制御装置100では、フィルタ係数W0、W1の更新式は四則演算で構成されており、畳み込み演算が含まれないため、フィルタ係数W0、W1の更新処理による演算負荷を抑制できる。
The control filter W is optimized by repeatedly updating the filter coefficients W0 and W1 in the control filter
[改良点について]
上記の本発明者等が提案済みの手法が用いられた能動騒音制御装置100に対する本発明の改良点について説明する。
[About improvements]
The improvement points of the present invention with respect to the active
図3は、本実施形態の能動騒音制御装置10のブロック図である。本実施形態の能動騒音制御装置10では、本発明者等が提案済みの手法が用いられた能動騒音制御装置100を信号処理部54として有している。能動騒音制御装置10は、更に、初期値テーブル56、更新値テーブル58、結果値テーブル60、初期値テーブル操作部62、更新値テーブル操作部64、結果値テーブル操作部66及び異常判定部68を有している。
FIG. 3 is a block diagram of the active
能動騒音制御装置10は、図示しない演算処理装置及びストレージを有している。演算処理装置は、例えば、中央処理装置(CPU)、マイクロプロセッシングユニット(MPU)等のプロセッサ、及び、ROMやRAM等の非一時的又は一時的な有形のコンピュータ可読記録媒体からなるメモリを有している。ストレージは、例えば、ハードディスク、フラッシュメモリ等の非一時的な有形のコンピュータ可読記録媒体である。
The active
初期値テーブル56は、ROMに設けられたテーブル形式のメモリ領域であって、後述する二次経路フィルタC^のフィルタ係数C0^、C1^の初期値が保存される。更新値テーブル58は、RAMに設けられたテーブル形式のメモリ領域であって、フィルタ係数C0^、C1^の更新値が保存される。結果値テーブル60は、ROMに設けられたテーブル形式のメモリ領域であって、フィルタ係数C0^、C1^の結果値が保存される。 The initial value table 56 is a table-type memory area provided in the ROM, and the initial values of the filter coefficients C0 ^ and C1 ^ of the secondary path filter C ^ described later are stored. The update value table 58 is a table-type memory area provided in the RAM, and the update values of the filter coefficients C0 ^ and C1 ^ are stored. The result value table 60 is a table-type memory area provided in the ROM, and the result values of the filter coefficients C0 ^ and C1 ^ are stored.
初期値テーブル操作部62は、初期値テーブル56に初期値の書き込み等を行う。更新値テーブル操作部64は、更新値テーブル58に更新値の書き込み等を行う。結果値テーブル操作部66は、結果値テーブル60に結果値の書き込み等を行う。異常判定部68は、能動騒音制御が終了したときに、能動騒音制御の異常、又は、発散を判定する。異常判定部68は、本発明の判定部に相当する。
The initial value
信号処理部54、初期値テーブル操作部62、更新値テーブル操作部64、結果値テーブル操作部66及び異常判定部68は、ストレージに記憶されているプログラムにしたがって、演算処理装置で演算処理が行われることにより実現される。
The
本実施形態の二次経路フィルタ係数更新部40におけるフィルタ係数C0^、C1^の更新処理は、前述の能動騒音制御装置100の二次経路フィルタ係数更新部40におけるフィルタ係数C0^、C1^の更新処理と一部相違する。
The update processing of the filter coefficients C0 ^ and C1 ^ in the secondary path filter
提案済みの手法が用いられた能動騒音制御装置100の二次経路フィルタ係数更新部40では、第1二次経路フィルタ係数更新部40a及び第2二次経路フィルタ係数更新部40bにおいて、次の式に基づいてフィルタ係数C0^、C1^を更新する。
一方、本実施形態の能動騒音制御装置10(信号処理部54)の二次経路フィルタ係数更新部40では、第1二次経路フィルタ係数更新部40a及び第2二次経路フィルタ係数更新部40bにおいて、次の式に基づいてフィルタ係数C0^、C1^を更新する。
上記の式における係数C0^(f)_u、C1^(f)_uには、更新値テーブル58に記憶されている制御対象周波数fに対応する更新値が入力される。以下、フィルタ係数C0^、C1^の更新式の右辺の第1項を前回値と称することがある。 In the coefficients C0 ^ (f) _u and C1 ^ (f) _u in the above equation, update values corresponding to the controlled frequency f stored in the update value table 58 are input. Hereinafter, the first term on the right side of the update formula of the filter coefficients C0 ^ and C1 ^ may be referred to as the previous value.
提案済みの手法では、更新式の前回値として、前回(時間ステップn)において更新後のフィルタ係数C0^n、C1^nが用いられている。つまり、前回(時間ステップn)の更新から今回(時間ステップn+1)の更新までの間に、制御対象周波数fが変化しても、前回の更新後のフィルタ係数C0^n、C1^nが更新式の前回値として用いられる。 In the proposed method, the filter coefficients C0 ^ n and C1 ^ n after the update in the previous time (time step n) are used as the previous values of the update formula. That is, even if the control target frequency f changes between the previous update (time step n) and the current update (time step n + 1), the filter coefficients C0 ^ n and C1 ^ n after the previous update are updated. Used as the previous value of the expression.
一方、本実施形態では、更新式の前回値として、今回(時間ステップn+1)の更新時の制御対象周波数fに対応する更新値が用いられる。つまり、制御対象周波数fにおいて更新された直近の更新後のフィルタ係数C0^(f)_u、C1^(f)_uが更新式の前回値として用いられる。すなわち、前回値は、前回(時間ステップn)で更新された値とは限らない。 On the other hand, in the present embodiment, as the previous value of the update formula, the update value corresponding to the control target frequency f at the time of this update (time step n + 1) is used. That is, the latest updated filter coefficients C0 ^ (f) _u and C1 ^ (f) _u updated at the control target frequency f are used as the previous values of the update formula. That is, the previous value is not necessarily the value updated in the previous time (time step n).
また、二次経路フィルタ係数更新部40は、更新されたフィルタ係数C0^、C1^を、参照信号生成部34の第3二次経路フィルタ34a、第4二次経路フィルタ34b、第5二次経路フィルタ34c及び第6二次経路フィルタ34dにコピーする。
Further, the secondary path filter
[二次経路フィルタの係数の更新]
図4は、フィルタ係数C0^、C1^の更新について説明する図である。図4に示すように、初期値テーブル56は、周波数に対応付けて初期値C0^(f)_i、C1^(f)_iをテーブル形式で記憶している。更新値テーブル58は、周波数に対応付けて更新値C0^(f)_u、C1^(f)_uをテーブル形式で記憶している。また、結果値テーブル60は、周波数に対応付けて結果値C0^(f)_r、C1^(f)_rをテーブル形式で記憶している。
[Update the coefficient of the secondary route filter]
FIG. 4 is a diagram for explaining the update of the filter coefficients C0 ^ and C1 ^. As shown in FIG. 4, the initial value table 56 stores the initial values C0 ^ (f) _i and C1 ^ (f) _i in a table format in association with the frequency. The update value table 58 stores the update values C0 ^ (f) _u and C1 ^ (f) _u in a table format in association with the frequency. Further, the result value table 60 stores the result values C0 ^ (f) _r and C1 ^ (f) _r in a table format in association with the frequency.
初期値テーブル56に記憶されている各周波数に対応する初期値は、以下の(i)〜(v)のいずれかに設定される。 The initial value corresponding to each frequency stored in the initial value table 56 is set to any of the following (i) to (v).
(i)周波数毎の二次経路伝達特性Cの測定値
(ii)周波数毎の二次経路伝達特性Cの測定値の位相情報
(iii)代表的な周波数の二次経路伝達特性Cを測定し、測定値から補完された二次経路伝達特性Cの推定値、又は、二次経路伝達特性Cの推定値の位相情報
(iv)次の式で推定された二次経路伝達特性Cの推定値
(v)都合のよい小さな値(システム設定の効率等の便宜上、初期値を特に設定しない場合)
(I) Measured value of secondary path transmission characteristic C for each frequency (ii) Phase information of measured value of secondary path transmission characteristic C for each frequency (iii) Measure secondary path transmission characteristic C of typical frequency , Estimated value of secondary path transmission characteristic C complemented from the measured value, or phase information of the estimated value of secondary path transmission characteristic C (iv) Estimated value of secondary path transmission characteristic C estimated by the following equation
(V) A convenient small value (when the initial value is not set for convenience such as efficiency of system setting)
図5は、フィルタ係数C0^、C1^の更新処理の流れを示すフローチャートである。フィルタ係数C0^、C1^の更新処理は、能動騒音制御が実施される度に実行される。 FIG. 5 is a flowchart showing the flow of the update processing of the filter coefficients C0 ^ and C1 ^. The update processing of the filter coefficients C0 ^ and C1 ^ is executed every time the active noise control is performed.
ステップS1において、更新値テーブル操作部64は、初期値テーブル56の各周波数に対応する初期値を、更新値テーブル58の各周波数に対応する更新値に書き込んで(図4の(A))、ステップS2へ移行する。
In step S1, the update value
ステップS2において、信号処理部54の周波数検出回路26aは制御対象周波数fを検出して、ステップS3へ移行する。
In step S2, the
ステップS3において、二次経路フィルタ係数更新部40は、制御対象周波数fに対応する更新値を前回値として読み込んで(図4の(B))、ステップS4へ移行する。
In step S3, the secondary path filter
ステップS4において、二次経路フィルタ係数更新部40はフィルタ係数C0^、C1^を更新して、ステップS5へ移行する。
In step S4, the secondary route filter
ステップS5において、更新値テーブル操作部64は、制御対象周波数fに対応する更新値に、更新後のフィルタ係数C0^、C1^を書き込んで(図4の(C))、ステップS6へ移行する。
In step S5, the update value
ステップS6において、異常判定部68は能動騒音制御が終了したか否かを判定する。エンジン18が停止したとき、能動騒音制御に異常が発生したとき、又は、能動騒音制御が発散したときに、能動騒音制御は終了する。能動騒音制御が終了していない場合にはステップS2に戻り、能動騒音制御が終了した場合にはステップS7へ移行する。
In step S6, the
ステップS7において、異常判定部68は、能動騒音制御が正常終了したか否かを判定する。能動騒音制御が正常終了したと判定された場合にはステップS8へ移行し、能動騒音制御の異常又は発散により能動騒音制御が終了していないと判定された場合にはステップS10へ移行する。
In step S7, the
ステップS8において、初期値テーブル操作部62は初期値テーブル56の初期値の書き換えが許可されているか否かを判定する。初期値テーブル56の書き換えが許可されている場合にはステップS9へ移行し、初期値テーブル56の書き換えが許可されていない場合にはフィルタ係数C0^、C1^の更新処理を終了する。
In step S8, the initial value
ステップS9において、初期値テーブル操作部62は、初期値テーブル56の各周波数に対応する初期値を、更新値テーブル58の各周波数に対応する更新値に書き換えて(図4の(D))、フィルタ係数C0^、C1^の更新処理を終了する。
In step S9, the initial value
ステップS10において、結果値テーブル操作部66は、更新値テーブル58の各周波数に対応する更新値を、結果値テーブル60の各周波数に対応する結果値に書き込んで(図4の(E))、フィルタ係数C0^、C1^の更新処理を終了する。
In step S10, the result value
初期値テーブル56及び結果値テーブル60は、車両12に接続されたパソコン等にコピーすることができる。そのため、能動騒音制御に異常又は発散が発生した場合には、初期値テーブル56に記憶されている更新値と、結果値テーブル60に記憶されている結果値とを比較することで、能動騒音制御の異常又は発散の発生の原因を検証することができる。
The initial value table 56 and the result value table 60 can be copied to a personal computer or the like connected to the
[実験結果]
本発明者等は、能動騒音制御による消音性能に関する実験を行った。以下にその実験結果を示す。以下の各実験では、図6Aに細線で示すゲイン特性及び図6Bに細線で示す位相特性を有する二次経路伝達特性Cの下で行われた。
[Experimental result]
The present inventors conducted an experiment on muffling performance by active noise control. The experimental results are shown below. Each of the following experiments was performed under the secondary path transfer characteristic C having the gain characteristic shown by the thin line in FIG. 6A and the phase characteristic shown by the thin line in FIG. 6B.
〈実験(1)〉
実験(1)では、能動騒音制御がオフの状態で、車両12を停止状態から加速させたときの車室14内の騒音の音圧レベルの測定が行われる。
<Experiment (1)>
In the experiment (1), the sound pressure level of the noise in the
〈実験(2)〉
実験(2)では、本発明者等が提案済みの手法が用いられた能動騒音制御装置100により能動騒音制御が行われている状態で、車両12を停止状態から加速させたときの車室14内の騒音の音圧レベルの測定が行われる。
<Experiment (2)>
In the experiment (2), the
〈実験(3)〉
実験(3)では、本実施形態の能動騒音制御装置10により能動騒音制御が行われている状態で、車両12を停止状態から加速させたときの車室14内の騒音の音圧レベルの測定が行われる。実験(3)では、初期値テーブル56の各周波数の初期値は、各周波数の二次経路伝達特性Cの測定値に設定される。
<Experiment (3)>
In the experiment (3), the sound pressure level of the noise in the
〈実験(4)〉
実験(4)では、本実施形態の能動騒音制御装置10により能動騒音制御が行われている状態で、車両12を停止状態から加速させたときの車室14内の騒音の音圧レベルの測定が行われる。実験(4)では、初期値テーブル56の各周波数の初期値は、次の式で推定された二次経路伝達特性Cの推定値に設定される。
In the experiment (4), the sound pressure level of the noise in the
ここで、Tは0.01sに設定されている。二次経路伝達特性Cの推定値のゲイン特性及び位相特性は、図6A及び図6Bに太線で示される。 Here, T is set to 0.01 s. The gain characteristics and phase characteristics of the estimated values of the secondary path transmission characteristic C are shown by thick lines in FIGS. 6A and 6B.
≪実験(1)〜(3)の結果の対比≫
図7は、実験(1)〜(3)で測定された車室14内の騒音の音圧レベルを示すグラフである。
<< Comparison of the results of experiments (1) to (3) >>
FIG. 7 is a graph showing the sound pressure level of the noise in the
図7に示されるように、車両12の走行開始時(エンジン回転数が1600RPM〜2000RPM)において、実験(2)に比べて実験(3)での消音性能は10dB以上高い。特に、車両12の走行開始直後(エンジン回転数が1600RPM付近)においては、実験(2)では消音できていないのに対し、実験(3)では10dB程度の消音が行われている。 As shown in FIG. 7, at the start of running of the vehicle 12 (engine speed is 1600 RPM to 2000 RPM), the muffling performance in the experiment (3) is higher than that in the experiment (2) by 10 dB or more. In particular, immediately after the start of running of the vehicle 12 (engine speed is around 1600 RPM), the sound was not muted in the experiment (2), whereas the sound was muted by about 10 dB in the experiment (3).
≪実験(1)、(2)、(4)の結果の対比≫
図8は、実験(1)、(2)、(4)で測定された車室14内の騒音の音圧レベルを示すグラフである。
<< Comparison of the results of experiments (1), (2), and (4) >>
FIG. 8 is a graph showing the sound pressure level of the noise in the
図8に示されるように、実験(4)のように正確な二次経路伝達特性Cの推定値が得られない場合であっても、エンジン回転数が4500RPM以下の範囲では、実験(2)に比べて実験(4)での消音性能は同程度、又は、高くなっている。エンジン回転数が4500RPMを超える範囲では、実験(2)に比べて実験(4)での消音性能が低くなっている。これは、図6A及び図6Bに示されるように、エンジン回転数が4500RPMに相当する周波数150Hzを超える範囲では、二次経路伝達特性Cの推定値が、実際の二次経路伝達特性Cと乖離しているためである。しかし、フィルタ係数C0^、C1^の更新回数を重ねることで、二次経路フィルタC^は二次経路伝達特性Cに近づくため、消音性能は向上していく。
As shown in FIG. 8, even when an accurate estimate of the secondary path transmission characteristic C cannot be obtained as in the experiment (4), in the range of the engine speed of 4500 RPM or less, the experiment (2) The muffling performance in the experiment (4) is about the same or higher than that of the above. In the range where the engine speed exceeds 4500 RPM, the muffling performance in the experiment (4) is lower than that in the experiment (2). This is because, as shown in FIGS. 6A and 6B, the estimated value of the secondary path transmission characteristic C deviates from the actual secondary path transmission characteristic C in the range where the engine speed exceeds the
〈実験(5)〉
実験(5)では、本実施形態の能動騒音制御装置10により能動騒音制御が行われている状態で、車両12を停止状態から加速させたときの1回目の走行時の車室14内の騒音の音圧レベルの測定が行われる。実験(5)では、初期値テーブル56の各周波数の初期値は、都合のよい小さな値に設定される。
<Experiment (5)>
In the experiment (5), the noise in the
〈実験(6)〉
実験(6)では、本実施形態の能動騒音制御装置10により能動騒音制御が行われている状態で、車両12を停止状態から加速させたときの3回目の走行時の車室14内の騒音の音圧レベルの測定が行われる。実験(6)では、初期値テーブル56の各周波数の初期値は、都合のよい小さな値に設定される。
<Experiment (6)>
In the experiment (6), the noise in the
≪実験(1)、(5)、(6)の結果の対比≫
図9は、実験(1)、(5)、(6)で測定された車室14内の騒音の音圧レベルを示すグラフである。
<< Comparison of the results of experiments (1), (5), and (6) >>
FIG. 9 is a graph showing the sound pressure level of the noise in the
図9に示されるように、実験(5)の1回目の走行時の音圧レベルは、実験(1)の能動騒音制御をオフにしたときの音圧レベルよりも大きい箇所がある。しかし、実験(6)のように、フィルタ係数C0^、C1^の更新回数が比較的少ない3回目の走行時であっても消音性能が向上される。 As shown in FIG. 9, the sound pressure level during the first run of the experiment (5) is higher than the sound pressure level when the active noise control of the experiment (1) is turned off. However, as in the experiment (6), the muffling performance is improved even during the third run in which the number of updates of the filter coefficients C0 ^ and C1 ^ is relatively small.
図10は、二次経路伝達特性Cの位相特性、実験(5)における1回目の走行終了後の更新値の位相特性、及び、実験(6)における3回目の走行終了後の更新値の位相特性を示すグラフである。 FIG. 10 shows the phase characteristic of the secondary path transmission characteristic C, the phase characteristic of the updated value after the end of the first run in the experiment (5), and the phase of the updated value after the end of the third run in the experiment (6). It is a graph which shows the characteristic.
図10に示されるように、1回目の走行終了後の更新値では大きかったランダム誤差が、3回目の走行終了後の更新値では、二次経路伝達特性Cに向かって収束してく傾向が見られる。二次経路フィルタ係数更新部40において、初期値テーブル56の初期値を、更新後のフィルタ係数C0^、C1^で書き換えることにより、次回の能動騒音制御開始時には、精度の高い初期値を用いて、フィルタ係数C0^、C1^の更新を行うことができる。そのため、能動騒音制御による消音性能を向上させることができる。
As shown in FIG. 10, there is a tendency that the random error, which was large at the update value after the end of the first run, converges toward the secondary route transmission characteristic C at the update value after the end of the third run. To be done. By rewriting the initial value of the initial value table 56 with the updated filter coefficients C0 ^ and C1 ^ in the secondary path filter
[作用効果]
本実施形態の能動騒音制御装置10では、初期値テーブル56は、周波数に対応付けて初期値C0^(f)_i、C1^(f)_iをテーブル形式で記憶している。初期値テーブル56に記憶されている各周波数に対応する初期値は、以下の(i)〜(v)のいずれかに設定される。
(i)周波数毎の二次経路伝達特性Cの測定値
(ii)周波数毎の二次経路伝達特性Cの測定値の位相情報
(iii)代表的な周波数の二次経路伝達特性Cを測定し、測定値から補完された二次経路伝達特性Cの推定値、又は、二次経路伝達特性Cの推定値の位相情報
(iv)次の式で推定された二次経路伝達特性Cの推定値
(v)都合のよい小さな値(システム設定の効率等の便宜上、初期値を特に設定しない場合)
[Action effect]
In the active
(I) Measured value of secondary path transmission characteristic C for each frequency (ii) Phase information of measured value of secondary path transmission characteristic C for each frequency (iii) Measure secondary path transmission characteristic C of typical frequency , Estimated value of secondary path transmission characteristic C complemented from the measured value, or phase information of the estimated value of secondary path transmission characteristic C (iv) Estimated value of secondary path transmission characteristic C estimated by the following equation
(V) A convenient small value (when the initial value is not set for convenience such as efficiency of system setting)
また、更新値テーブル操作部64は、能動騒音制御開始時に、更新値テーブル58の制御対象周波数fに対応する更新値に、初期値テーブル56の制御対象周波数fに対応する初期値を書き込む。二次経路フィルタ係数更新部40は、フィルタ係数C0^、C1^の更新前に、制御対象周波数fに対応する更新値を更新値テーブル58から読み込む。そして、二次経路フィルタ係数更新部40は、読み込んだ更新値を前回値として、フィルタ係数C0^、C1^の更新を行う。更新値テーブル操作部64は、更新後のフィルタ係数C0^、C1^を、更新値テーブル58の制御対象周波数fに対応する更新値に書き込む。初期値テーブル56及び更新値テーブル58が設けられることにより、能動騒音制御装置10は、周波数毎にフィルタ係数C0^、C1^の初期値を設定し、また、周波数毎にフィルタ係数C0^、C1^の更新を行うことが可能となる。これにより、能動騒音制御装置10は、特に能動騒音制御開始後、初期の消音性能を大幅に向上させることができる。
Further, the update value
また、本実施形態の能動騒音制御装置10は、能動騒音制御終了時に、異常判定部68が能動騒音制御の異常又は発散と判定しなかった場合には、初期値テーブル操作部62は、初期値テーブル56の初期値を更新値テーブル58の更新値に書き換える。これにより、次回の能動騒音制御開始時には、精度の高い初期値を用いて、フィルタ係数C0^、C1^の更新を行うことが可能となる。そのため、能動騒音制御による消音性能を向上させることができる。
Further, in the active
また、本実施形態の能動騒音制御装置10は、能動騒音制御終了時に、異常判定部68が能動騒音制御の異常又は発散と判定した場合には、初期値テーブル操作部62は、初期値テーブル56の初期値を更新値テーブル58の更新値に書き換えない。これにより、次回の能動騒音制御において、能動騒音制御の異常又は発散したときのフィルタ係数C0^、C1^が更新値テーブル58に更新値として書き込まれることがないため、能動騒音制御を正常に戻すことができる。
Further, in the active
また、本実施形態の能動騒音制御装置10は、能動騒音制御終了時に、異常判定部68が能動騒音制御の異常又は発散と判定した場合には、結果値テーブル操作部66は、結果値テーブル60の結果値を更新値テーブル58の更新値に書き換える。これにより、能動騒音制御に異常又は発散が発生した場合には、初期値テーブル56に記憶されている更新値と、結果値テーブル60に記憶されている結果値とを比較することで、能動騒音制御の異常又は発散の発生の原因を検証することができる。
Further, in the active
〔第2実施形態〕
本実施形態の能動騒音制御装置10では、二次経路フィルタ係数更新部40において更新式に基づいて更新されたフィルタ係数C0^、C1^と、更新値テーブル58に保存されている更新値との重み付き平均化処理を行う。
[Second Embodiment]
In the active
第1二次経路フィルタ係数更新部40a及び第2二次経路フィルタ係数更新部40bは、次の式に基づきフィルタ係数C0^、C1^の重み付き平均化処理を行う。式中のLは重み平均化を行う周波数範囲、θは重み係数である。
重み係数θは、次の式に基づき設定される。
[ランダム誤差の低減原理]
フィルタ係数C0^、C1^の更新を繰り返すことにより、二次経路フィルタC^のランダム誤差が小さくなり、能動騒音制御による消音性能が向上する。本実施形態では、更新式に基づいて更新されたフィルタ係数C0^、C1^と、更新値テーブル58に保存されている更新値との重み付き平均化処理を行うことにより、少ない更新回数で二次経路フィルタC^のランダム誤差を小さくすることができる。
[Random error reduction principle]
By repeating the update of the filter coefficients C0 ^ and C1 ^, the random error of the secondary path filter C ^ is reduced, and the muffling performance by active noise control is improved. In the present embodiment, the weighted averaging process of the filter coefficients C0 ^ and C1 ^ updated based on the update formula and the update values stored in the update value table 58 is performed, so that the number of updates is small. The random error of the next path filter C ^ can be reduced.
フィルタ係数C0^、C1^は以下の式により、真値に誤差を含む形式で示される。
ここで、システム誤差σを省略すると、フィルタ係数C0^は次の式に書き換えられる。
重み平均化を行う周波数範囲Lが十分に大きい場合には、ランダム誤差δは次の式を満たす。
そのため、フィルタ係数C0^は更に次の式に書き換えられる。
この式より、βを1/(2L)<β<1となるように設定することにより、更新回数(時間ステップn)が増えるほど、ランダム誤差δが小さくなっていくことが分かる。更新回数(時間ステップn)が増えるほど、ランダム誤差δは0に収束する。この結果、フィルタ係数C0^は次の式に示されるように、ランダム誤差δを含まない形で表すことができる。
フィルタ係数C1^についても同様に、ランダム誤差δを含まない次の式に示されるように、ランダム誤差δを含まない形で表すことができる。
[実験結果]
本発明者等は、能動騒音制御による消音性能に関する実験を行った。以下にその実験結果を示す。以下の各実験では、図6Aに細線で示すゲイン特性及び図6Bに細線で示す位相特性を有する二次経路伝達特性Cの下で行われた。
[Experimental result]
The present inventors conducted an experiment on muffling performance by active noise control. The experimental results are shown below. Each of the following experiments was performed under the secondary path transfer characteristic C having the gain characteristic shown by the thin line in FIG. 6A and the phase characteristic shown by the thin line in FIG. 6B.
〈実験(7)〉
実験(7)では、本実施形態の能動騒音制御装置10により能動騒音制御が行われている状態で、車両12を停止状態から加速させたときの3回目の走行時の車室14内の騒音の音圧レベルの測定が行われる。実験(7)では、初期値テーブル56の各周波数の初期値は、都合のよい小さな値に設定される。
<Experiment (7)>
In the experiment (7), the noise in the
≪実験(1)、(6)、(7)の対比≫
図11は、実験(1)、(6)、(7)で測定された車室14内の騒音の音圧レベルを示すグラフである。
<< Comparison of experiments (1), (6), and (7) >>
FIG. 11 is a graph showing the sound pressure level of the noise in the
図11に示されるように、エンジン回転数1800〜2400RPMにおいて、実験(7)では、実験(6)に対して消音性能が10dB以上向上される。 As shown in FIG. 11, at an engine speed of 1800 to 2400 RPM, in the experiment (7), the muffling performance is improved by 10 dB or more as compared with the experiment (6).
図12は、二次経路伝達特性Cの位相特性、実験(6)における3回目の走行終了後の更新値の位相特性、及び、実験(7)における3回目の走行終了後の更新値の位相特性を示すグラフである。エンジン回転数1800〜2400RPMに対応する周波数60〜80Hzにおいて、実験(7)では実験(6)に対してランダム誤差が大きく低減されている。
FIG. 12 shows the phase characteristic of the secondary path transmission characteristic C, the phase characteristic of the updated value after the end of the third run in the experiment (6), and the phase of the updated value after the end of the third run in the experiment (7). It is a graph which shows the characteristic. In the experiment (7), the random error is greatly reduced as compared with the experiment (6) at the
実験(6)及び実験(7)では、いずれも走行回数は3回であり、図11及び図12より、実験(7)では実験(6)に比べて更新値が二次経路伝達特性Cに早期に収束していっていることが読み取れる。 In both the experiment (6) and the experiment (7), the number of runs was three, and from FIGS. 11 and 12, in the experiment (7), the updated value became the secondary route transmission characteristic C as compared with the experiment (6). It can be read that it is converging early.
[作用効果]
本実施形態の能動騒音制御装置10では、二次経路フィルタ係数更新部40は、更新式に基づく更新後のフィルタ係数C0^、C1^と、更新値テーブル58の更新値との重み付き平均化処理を行う。これにより、二次経路フィルタC^のランダム誤差を早期に収束させることが可能となり、能動騒音制御の消音性能を向上させることができる。
[Action effect]
In the active
〔第3実施形態〕
本実施形態の能動騒音制御装置10では、二次経路フィルタ係数更新部40の第1二次経路フィルタ係数更新部40a及び第2二次経路フィルタ係数更新部40bにおいて、それぞれ次の式に基づいてフィルタ係数C0^、C1^を更新する。
In the active
図13は、更新値テーブル58に記憶されている更新値の位相特性と、二次経路伝達特性Cの位相特性を示す図である。通常走行でよく使われるエンジン回転数領域は、エンジン回転数3600RPM以下であり、その際に発生する篭り音の周波数は120Hz以下である。そのため、周波数が120Hz以下の範囲では、フィルタ係数C0^、C1^の更新が重ねられ、更新値の位相特性は二次経路伝達特性Cに略収束している。 FIG. 13 is a diagram showing the phase characteristics of the updated values stored in the updated value table 58 and the phase characteristics of the secondary path transmission characteristic C. The engine speed range that is often used in normal driving is an engine speed of 3600 RPM or less, and the frequency of the noise generated at that time is 120 Hz or less. Therefore, in the frequency range of 120 Hz or less, the filter coefficients C0 ^ and C1 ^ are updated repeatedly, and the phase characteristic of the updated value substantially converges on the secondary path transmission characteristic C.
一方、エンジン回転数3600RPMより大きい範囲は、例えば、高速道路の側道から本線に合流するときの加速時、急な上り坂を登る場合等、限定される場面の走行で使われる。そのため、能動騒音制御がある程度の時間継続した場合であっても、周波数が120Hzより大きい範囲では、フィルタ係数C0^、C1^の更新が行われず、更新値は初期値と等しい。又は、フィルタ係数C0^、C1^の更新が十分に行われず、二次経路フィルタC^が二次経路伝達特性Cと乖離した状態となっている。そのため、エンジン回転数が3600RPMより大きい範囲に入ると、能動騒音制御による消音性能が低下し、急にエンジン音が大きくなることがある。 On the other hand, a range larger than the engine speed of 3600 RPM is used for traveling in limited situations such as when accelerating when merging from a side road of a highway to the main line, or when climbing a steep uphill. Therefore, even when the active noise control is continued for a certain period of time, the filter coefficients C0 ^ and C1 ^ are not updated in the range where the frequency is higher than 120 Hz, and the updated values are equal to the initial values. Alternatively, the filter coefficients C0 ^ and C1 ^ are not sufficiently updated, and the secondary path filter C ^ is in a state of deviating from the secondary path transmission characteristic C. Therefore, when the engine speed exceeds 3600 RPM, the muffling performance by active noise control deteriorates, and the engine noise may suddenly increase.
制御対象周波数fは時間経過に応じて連続的に変化するため、前回(時間ステップn)の制御対象周波数fは、今回(時間ステップn+1)の制御対象周波数fの近傍の周波数であることが多い。また、二次経路伝達特性Cは制御対象周波数fに応じて連続的に変化するため、前回(時間ステップn)における二次経路伝達特性Cと、今回(時間ステップn+1)における二次経路伝達特性Cとは、近い特性を有する。 Since the control target frequency f changes continuously with the passage of time, the control target frequency f of the previous time (time step n) is often a frequency near the control target frequency f of this time (time step n + 1). .. Further, since the secondary path transmission characteristic C changes continuously according to the controlled frequency f, the secondary path transmission characteristic C in the previous time (time step n) and the secondary path transmission characteristic in this time (time step n + 1) C has similar characteristics.
そのため、前回(時間ステップn)において更新後のフィルタ係数C0^、C1^と、更新値テーブル58の今回(時間ステップn+1)の制御対象周波数fに対応する更新値とを所定比率で足し合わせた値を、更新式の前回値として用いてフィルタ係数C0^、C1^の更新が行われる。 Therefore, the filter coefficients C0 ^ and C1 ^ after the update in the previous time (time step n) and the update value corresponding to the controlled frequency f of this time (time step n + 1) in the update value table 58 are added at a predetermined ratio. The filter coefficients C0 ^ and C1 ^ are updated by using the value as the previous value of the update formula.
なお、係数γが周波数毎に設けられるようにし、下記の式にしたがってフィルタ係数C0^、C1^の更新回数が増えるとともに、係数γは減衰してもよい。
今回の更新時の制御対象周波数fにおけるフィルタ係数C0^、C1^の更新回数が1回目のときには、γは1に近い値となる。そのため、主に、前回の更新後のフィルタ係数C0^、C1^に基づいて、今回のフィルタ係数C0^、C1^の更新が行われるため、能動騒音制御による消音性能の低下を抑制できる。 When the number of updates of the filter coefficients C0 ^ and C1 ^ at the control target frequency f at the time of this update is the first, γ becomes a value close to 1. Therefore, since the filter coefficients C0 ^ and C1 ^ are updated this time mainly based on the filter coefficients C0 ^ and C1 ^ after the previous update, the deterioration of the muffling performance due to the active noise control can be suppressed.
今回の更新時の制御対象周波数fにおけるフィルタ係数C0^、C1^の更新回数が多いときには、γが0に減衰していく。そのため、主に、更新値テーブル58の更新値に基づいて、今回のフィルタ係数C0^、C1^の更新が行われるため、能動騒音制御による消音性能を向上させることができる。 When the number of updates of the filter coefficients C0 ^ and C1 ^ at the control target frequency f at the time of this update is large, γ is attenuated to 0. Therefore, since the filter coefficients C0 ^ and C1 ^ are updated this time mainly based on the updated values in the updated value table 58, the muffling performance by active noise control can be improved.
さらに、係数γに最小値を設定してもよい。
[実験結果]
本発明者等は、能動騒音制御による消音性能に関する実験を行った。以下にその実験結果を示す。以下の各実験では、図6Aに細線で示すゲイン特性及び図6Bに細線で示す位相特性を有する二次経路伝達特性Cの下で行われた。
[Experimental result]
The present inventors conducted an experiment on muffling performance by active noise control. The experimental results are shown below. Each of the following experiments was performed under the secondary path transfer characteristic C having the gain characteristic shown by the thin line in FIG. 6A and the phase characteristic shown by the thin line in FIG. 6B.
〈実験(8)〉
実験(8)では、本実施形態の能動騒音制御装置10により能動騒音制御が行われている状態で、車両12を停止状態から加速させたときの1回目の走行時の車室14内の騒音の音圧レベルの測定が行われる。実験(8)では、初期値テーブル56の各周波数の初期値は、都合のよい小さな値に設定される。実験(8)では、γ=0.5に設定されている。
<Experiment (8)>
In the experiment (8), the noise in the
〈実験(9)〉
実験(9)では、本実施形態の能動騒音制御装置10により能動騒音制御が行われている状態で、車両12を停止状態から加速させたときの3回目の走行時の車室14内の騒音の音圧レベルの測定が行われる。実験(9)では、初期値テーブル56の各周波数の初期値は、都合のよい小さな値に設定される。実験(9)では、γ=0.5に設定されている。
<Experiment (9)>
In the experiment (9), the noise in the
≪実験(1)、(5)、(8)の対比≫
図14は、実験(1)、(5)、(8)で測定された車室14内の騒音の音圧レベルを示すグラフである。
<< Comparison of experiments (1), (5), and (8) >>
FIG. 14 is a graph showing the sound pressure level of the noise in the
図14に示されるように、エンジン回転数1600RPM付近の車両12の走行開始直後において、実験(8)ではほとんど騒音の消音できていないものの、その後は、実験(8)では実験(5)に対して消音性能が向上される。
As shown in FIG. 14, immediately after the start of running of the
≪実験(1)、(6)、(9)の対比≫
図15は、実験(1)、(6)、(9)で測定された車室14内の騒音の音圧レベルを示すグラフである。走行回数が3回目になると、実験(9)では、エンジン回転数1600RPM付近の車両12の走行開始直後の騒音の消音も改善されている。
<< Comparison of experiments (1), (6), and (9) >>
FIG. 15 is a graph showing the sound pressure level of the noise in the
[作用効果]
本実施形態の能動騒音制御装置10では、二次経路フィルタ係数更新部40は、二次経路フィルタ係数更新部40において前回の更新された二次経路フィルタC^の係数と、更新値テーブル58から読み込んだ更新値とを所定比率で足し合わせた値を前回値として用いて今回の二次経路フィルタC^の係数の更新を行う。これにより、更新値テーブル58の更新値の精度が高くない場合であっても、能動騒音制御による消音性能を向上させることができる。
[Action effect]
In the active
〔第4実施形態〕
本実施形態では、スピーカ16から出力される相殺音の大きさが過大になることを抑制する。スピーカ16から出力される相殺音の大きさが過大になることを抑制する信号処理の方法として、以下に方法1〜5の5つを示す。
[Fourth Embodiment]
In the present embodiment, it is possible to prevent the loudness of the canceling sound output from the
[方法1]
図16は、信号処理部54のブロック図である。図16に示されるように、図2のブロック図に対して、加算器52に入力される見かけ上の第2推定相殺信号y2^の大きさを(1+α)倍にするための倍率器70が追加されている。これにより、見かけ上の第2推定相殺信号y2^が(1+α)倍に増大するため、制御フィルタWの大きさを抑制することができる。
[Method 1]
FIG. 16 is a block diagram of the
[方法2]
図17は、信号処理部54のブロック図である。図17に示されるように、図2のブロック図に対して、加算器52に入力される見かけ上の推定騒音信号d^の大きさを(1−α)倍にするための倍率器72が追加されている。これにより、見かけ上の推定騒音信号d^が(1−α)倍に減少するため、制御フィルタWの大きさを抑制することができる。
[Method 2]
FIG. 17 is a block diagram of the
[方法3]
図18は、信号処理部54のブロック図である。図18に示されるように、図2のブロック図に対して、加算器46に入力される見かけ上の第1推定相殺信号y1^の大きさを(1−α)倍にするための倍率器74が追加されている。
[Method 3]
FIG. 18 is a block diagram of the
[方法4]
図19は、手法4を適用した信号処理部54のブロック図である。図19に示されるように、図2のブロック図に対して、加算器46に入力される見かけ上の推定騒音信号d^の大きさを(1+α)倍にするための倍率器76が追加されている。
[Method 4]
FIG. 19 is a block diagram of the
[方法5]
図20は、信号処理部54のブロック図である。図20に示されるように、図2のブロック図に対して加算器52に入力される見かけ上の第2推定相殺信号y2^の大きさを(1+α)倍にするためのフィルタ78が追加されている。フィルタ78のフィルタ係数αは、フィルタ係数更新部80によって更新される。
[Method 5]
FIG. 20 is a block diagram of the
方法5では、フィルタ係数αに最小値αminを設定する。フィルタ係数αは次の式を満たす。
これにより、シート20の背もたれを倒した場合等、二次経路伝達特性Cが大きく変化するときには、更新値テーブル58の更新値と二次経路伝達特性Cとの差が大きくなる。本実施形態の能動騒音制御では、二次経路伝達特性Cの変化に追従して、二次経路フィルタC^の係数C0^、C1^が変化する。そのため、スピーカ16から出力される相殺音の音圧レベルが急変し、乗員に違和感を与える可能性がある。フィルタ係数αが最小値αminよりも大きな範囲においてフィルタ係数更新部80で更新されることにより、二次経路伝達特性Cの変化に追従しようとする過渡期に、スピーカ16から出力される相殺音の大きさが過大になることを抑制することが可能となる。これにより、乗員に与える違和感を低減できる。
As a result, when the secondary route transmission characteristic C changes significantly, such as when the backrest of the
[実験結果]
本発明者等は、能動騒音制御による消音性能に関する実験を行った。以下にその実験結果を示す。以下の各実験では、図6Aに細線で示すゲイン特性及び図6Bに細線で示す位相特性を有する二次経路伝達特性Cの下で行われた。
[Experimental result]
The present inventors conducted an experiment on muffling performance by active noise control. The experimental results are shown below. Each of the following experiments was performed under the secondary path transfer characteristic C having the gain characteristic shown by the thin line in FIG. 6A and the phase characteristic shown by the thin line in FIG. 6B.
〈実験(10)〉
実験(10)では、本実施形態の能動騒音制御装置10により能動騒音制御が行われている状態で、車両12を停止状態から加速させたときの制御フィルタWの振幅の測定が行われる。さらに、実験(10)では、能動騒音制御がオンの状態で、車両12を停止状態から加速させたときの車室14内の騒音の音圧レベルの測定が行われる。実験(10)では、上記の方法1においてα=0とした。実験(10)では、初期値テーブル56の各周波数の初期値は、図6A及び図6Bに細線で示される各周波数の二次経路伝達特性Cの測定値に設定される。
<Experiment (10)>
In the experiment (10), the amplitude of the control filter W when the
〈実験(11)〉
実験(11)では、本実施形態の能動騒音制御装置10により能動騒音制御が行われている状態で、車両12を停止状態から加速させたときの制御フィルタWの振幅の測定が行われる。さらに、実験(11)では、能動騒音制御がオンの状態で、車両12を停止状態から加速させたときの車室14内の騒音の音圧レベルの測定が行われる。実験(11)では、上記の方法1においてα=0.25とした。実験(11)では、初期値テーブル56の各周波数の初期値は、図6A及び図6Bに細線で示される各周波数の二次経路伝達特性Cの測定値に設定される。
<Experiment (11)>
In the experiment (11), the amplitude of the control filter W when the
≪実験(10)、(11)の結果の対比≫
図21は、実験(10)、(11)で測定された制御フィルタWの振幅を示すグラフである。図21に示すように、α=0とした実験(10)に対して、α=0.25とした実験(11)では、制御フィルタWの振幅の大きさが低減されている。
<< Comparison of the results of experiments (10) and (11) >>
FIG. 21 is a graph showing the amplitude of the control filter W measured in the experiments (10) and (11). As shown in FIG. 21, the magnitude of the amplitude of the control filter W is reduced in the experiment (11) in which α = 0.25 as opposed to the experiment (10) in which α = 0.
≪実験(1)、(10)、(11)の対比≫
図22は、実験(1)、(10)、(11)で測定された車室14内の騒音の音圧レベルを示すグラフである。図22に示されるように、α=0とした実験(10)に対して、α=0.25とした実験(11)では、消音性能が向上していることが分かる。
<< Comparison of experiments (1), (10), and (11) >>
FIG. 22 is a graph showing the sound pressure level of the noise in the
[作用効果]
本実施形態の能動騒音制御装置10では、信号処理部54において、第2仮想誤差信号e2の生成に用いられる第2推定相殺信号y2^の大きさを大きく補正する倍率器70、第2仮想誤差信号e2の生成に用いられる推定騒音信号d^の大きさを小さく補正する倍率器72、第1仮想誤差信号e1の生成に用いられる第1推定相殺信号y1^の大きさを小さく補正する倍率器74、又は、第1仮想誤差信号e1の生成に用いられる推定騒音信号d^の大きさを大きく補正する倍率器76を有する。これにより、スピーカ16から出力される相殺音の大きさが過大になることを抑制することができる。
[Action effect]
In the active
〔実施形態から得られる技術的思想〕
上記実施形態から把握しうる技術的思想について、以下に記載する。
[Technical Thought Obtained from the Embodiment]
The technical ideas that can be grasped from the above embodiments are described below.
振動源から伝達される騒音と、前記騒音を打ち消すためにスピーカ(16)から出力される相殺音との合成音に応じて変化する誤差信号に基づいて、前記スピーカを制御する能動騒音制御を行う能動騒音制御装置(10)であって、制御対象周波数に応じた基準信号を生成する基準信号生成部(26)と、前記基準信号を適応ノッチフィルタである制御フィルタにより信号処理して、前記スピーカを制御する制御信号を生成する制御信号生成部(28)と、前記基準信号を適応ノッチフィルタである一次経路フィルタにより信号処理して、推定騒音信号を生成する推定騒音信号生成部(32)と、前記制御信号を適応ノッチフィルタである二次経路フィルタにより信号処理して、第1推定相殺信号を生成する第1推定相殺信号生成部(30)と、前記基準信号を前記二次経路フィルタにより信号処理して、参照信号を生成する参照信号生成部(34)と、前記参照信号を前記制御フィルタにより信号処理して、第2推定相殺信号を生成する第2推定相殺信号生成部(36)と、前記誤差信号、前記第1推定相殺信号及び前記推定騒音信号から第1仮想誤差信号を生成する第1仮想誤差信号生成部(46)と、前記第2推定相殺信号及び前記推定騒音信号から第2仮想誤差信号を生成する第2仮想誤差信号生成部(52)と、前記制御信号及び前記第1仮想誤差信号に基づいて、前記第1仮想誤差信号の大きさが最小となるように前記二次経路フィルタの係数を遂次適応更新する二次経路フィルタ係数更新部(40)と、前記参照信号及び前記第2仮想誤差信号に基づいて、前記第2仮想誤差信号の大きさが最小となるように前記制御フィルタの係数を遂次適応更新する制御フィルタ係数更新部(42)と、前記二次経路フィルタの係数の初期値を、周波数に対応付けてテーブル形式で記憶する初期値テーブル(56)と、前記二次経路フィルタの係数の更新値を、前記周波数に対応付けてテーブル形式で記憶する更新値テーブル(58)と、前記能動騒音制御開始時に、前記初期値テーブルの前記初期値を前記更新値として前記更新値テーブルに書き込むとともに、前記能動騒音制御中に前記二次経路フィルタ係数更新部において更新後の前記二次経路フィルタの係数を前記更新値として前記更新値テーブルに書き込む更新値テーブル操作部(64)と、を有し、前記二次経路フィルタ係数更新部は、前記二次経路フィルタの係数の更新の前に、前記更新値テーブルの前記周波数に対応する前記更新値を読み込み、読み込んだ前記更新値を前回値として用いて前記二次経路フィルタの係数の更新を行う。 Active noise control for controlling the speaker is performed based on an error signal that changes according to the combined sound of the noise transmitted from the vibration source and the canceling sound output from the speaker (16) to cancel the noise. The active noise control device (10) is a reference signal generation unit (26) that generates a reference signal according to a controlled frequency, and the reference signal is signal-processed by a control filter that is an adaptive notch filter to process the speaker. A control signal generation unit (28) that generates a control signal for controlling the above, and an estimated noise signal generation unit (32) that processes the reference signal with a primary path filter that is an adaptive notch filter to generate an estimated noise signal. The control signal is signal-processed by the secondary path filter which is an adaptive notch filter to generate the first estimated offset signal, and the reference signal is generated by the secondary path filter. A reference signal generation unit (34) that performs signal processing to generate a reference signal, and a second estimation cancellation signal generation unit (36) that processes the reference signal by the control filter to generate a second estimation cancellation signal. From the error signal, the first estimated offset signal, the first virtual error signal generation unit (46) that generates the first virtual error signal from the estimated noise signal, the second estimated offset signal, and the estimated noise signal. Based on the second virtual error signal generation unit (52) that generates the second virtual error signal, the control signal, and the first virtual error signal, the size of the first virtual error signal is minimized. Based on the secondary path filter coefficient update unit (40) that continuously adaptively updates the coefficient of the secondary path filter, the reference signal, and the second virtual error signal, the magnitude of the second virtual error signal is set to the minimum. The control filter coefficient update unit (42) that sequentially adapts and updates the coefficient of the control filter, and the initial value table that stores the initial value of the coefficient of the secondary path filter in a table format in association with the frequency ( 56), an update value table (58) that stores the update value of the coefficient of the secondary path filter in a table format in association with the frequency, and the initial value of the initial value table at the start of the active noise control. Is written to the update value table as the update value, and the coefficient of the secondary path filter after being updated by the secondary path filter coefficient update unit during the active noise control is written to the update value table as the update value. It has a value table operation unit (64), and the secondary route filter coefficient update unit is the secondary route filter. Before updating the coefficient of, the updated value corresponding to the frequency in the updated value table is read, and the read updated value is used as the previous value to update the coefficient of the secondary route filter.
上記の能動騒音制御装置であって、前記基準信号及び前記第1仮想誤差信号に基づいて、前記第1仮想誤差信号の大きさが最小となるように前記一次経路フィルタの係数を遂次適応更新する一次経路フィルタ係数更新部(38)を有してもよい。 In the active noise control device, the coefficients of the primary path filter are sequentially adaptively updated so that the magnitude of the first virtual error signal is minimized based on the reference signal and the first virtual error signal. It may have a primary path filter coefficient update part (38).
上記の能動騒音制御装置であって、前記能動騒音制御の終了時に、前記初期値テーブルの前記初期値を、前記更新値テーブルの前記更新値に書き換える初期値テーブル操作部(62)を有してもよい。 The active noise control device includes an initial value table operation unit (62) that rewrites the initial value of the initial value table to the updated value of the updated value table at the end of the active noise control. May be good.
上記の能動騒音制御装置であって、前記能動騒音制御の終了時に、前記能動騒音制御の異常又は発散を判定する判定部(68)を有し、前記判定部により前記能動騒音制御の異常又は発散と判定された場合には、前記初期値テーブル操作部は、前記初期値テーブルの前記初期値を、前記更新値テーブルの前記更新値に書き換えないようにしてもよい。 The active noise control device includes a determination unit (68) for determining an abnormality or divergence of the active noise control at the end of the active noise control, and the determination unit determines the abnormality or divergence of the active noise control. When it is determined, the initial value table operation unit may not rewrite the initial value of the initial value table to the updated value of the updated value table.
上記の能動騒音制御装置であって、前記二次経路フィルタ係数更新部は、更新式による更新後の前記二次経路フィルタの係数と、前記更新値テーブルの前記更新値との重み付き平均化処理を行ってもよい。 In the active noise control device, the secondary path filter coefficient update unit performs a weighted averaging process of the coefficient of the secondary path filter after updating by an update formula and the update value of the update value table. May be done.
上記の能動騒音制御装置であって、前記二次経路フィルタ係数更新部は、前記二次経路フィルタ係数更新部における前回の更新後の前記二次経路フィルタの係数と、読み込んだ前記更新値とを所定比率で足し合わせた値を前回値として用いて前記二次経路フィルタの係数の更新を行ってもよい。 In the active noise control device, the secondary path filter coefficient updating unit uses the coefficient of the secondary path filter after the previous update in the secondary path filter coefficient updating unit and the read updated value. The coefficient of the secondary route filter may be updated by using the value added at a predetermined ratio as the previous value.
上記の能動騒音制御装置であって、前記能動騒音制御の終了時に、前記能動騒音制御の異常又は発散を判定する判定部と、前記二次経路フィルタの係数の結果値を、前記周波数に対応付けてテーブル形式で記憶する結果値テーブル(60)と、前記判定部により前記能動騒音制御の異常又は発散と判定された場合には、前記結果値テーブルの前記結果値を、前記更新値テーブルの前記更新値に書き換える結果値テーブル操作部(66)と、を有してもよい。 In the active noise control device, at the end of the active noise control, a determination unit for determining an abnormality or divergence of the active noise control and a result value of a coefficient of the secondary path filter are associated with the frequency. When the result value table (60) stored in the table format and the determination unit determines that the active noise control is abnormal or divergent, the result value in the result value table is used as the result value in the update value table. It may have a result value table operation unit (66) to be rewritten to an updated value.
上記の能動騒音制御装置であって、前記第2仮想誤差信号の生成に用いられる前記第2推定相殺信号の大きさを大きく補正する、前記第2仮想誤差信号の生成に用いられる前記推定騒音信号の大きさを小さく補正する、前記第1仮想誤差信号の生成に用いられる前記第1推定相殺信号の大きさを小さく補正する、又は、前記第1仮想誤差信号の生成に用いられる前記推定騒音信号の大きさを大きく補正する、倍率器(70、72、74、76)を有してもよい。 The estimated noise signal used in the generation of the second virtual error signal, which is the active noise control device and greatly corrects the magnitude of the second estimated offset signal used in the generation of the second virtual error signal. The magnitude of the first estimated noise signal used to generate the first virtual error signal is corrected to be smaller, or the estimated noise signal used to generate the first virtual error signal is corrected to be smaller. You may have a multiplier (70, 72, 74, 76) that greatly corrects the magnitude of.
10…能動騒音制御装置 16…スピーカ
26…基準信号生成部 28…制御信号生成部
30…第1推定相殺信号生成部 32…推定騒音信号生成部
34…参照信号生成部 36…第2推定相殺信号生成部
38…一次経路フィルタ係数更新部 40…二次経路フィルタ係数更新部
46…加算器(第1仮想誤差信号生成部) 52…加算器(第2仮想誤差信号生成部)
56…初期値テーブル 58…更新値テーブル
60…結果値テーブル 64…更新値テーブル操作部
66…結果値テーブル操作部 70、72、74、76…倍率器
10 ... Active
56 ... Initial value table 58 ... Update value table 60 ... Result value table 64 ... Update value
Claims (8)
制御対象周波数に応じた基準信号を生成する基準信号生成部と、
前記基準信号を適応ノッチフィルタである制御フィルタにより信号処理して、前記スピーカを制御する制御信号を生成する制御信号生成部と、
前記基準信号を適応ノッチフィルタである一次経路フィルタにより信号処理して、推定騒音信号を生成する推定騒音信号生成部と、
前記制御信号を適応ノッチフィルタである二次経路フィルタにより信号処理して、第1推定相殺信号を生成する第1推定相殺信号生成部と、
前記基準信号を前記二次経路フィルタにより信号処理して、参照信号を生成する参照信号生成部と、
前記参照信号を前記制御フィルタにより信号処理して、第2推定相殺信号を生成する第2推定相殺信号生成部と、
前記誤差信号、前記第1推定相殺信号及び前記推定騒音信号から第1仮想誤差信号を生成する第1仮想誤差信号生成部と、
前記第2推定相殺信号及び前記推定騒音信号から第2仮想誤差信号を生成する第2仮想誤差信号生成部と、
前記制御信号及び前記第1仮想誤差信号に基づいて、前記第1仮想誤差信号の大きさが最小となるように前記二次経路フィルタの係数を遂次適応更新する二次経路フィルタ係数更新部と、
前記参照信号及び前記第2仮想誤差信号に基づいて、前記第2仮想誤差信号の大きさが最小となるように前記制御フィルタの係数を遂次適応更新する制御フィルタ係数更新部と、
前記二次経路フィルタの係数の初期値を、周波数に対応付けてテーブル形式で記憶する初期値テーブルと、
前記二次経路フィルタの係数の更新値を、前記周波数に対応付けてテーブル形式で記憶する更新値テーブルと、
前記能動騒音制御開始時に、前記初期値テーブルの前記初期値を前記更新値として前記更新値テーブルに書き込むとともに、前記能動騒音制御中に前記二次経路フィルタ係数更新部において更新後の前記二次経路フィルタの係数を前記更新値として前記更新値テーブルに書き込む更新値テーブル操作部と、
を有し、
前記二次経路フィルタ係数更新部は、前記二次経路フィルタの係数の更新の前に、前記更新値テーブルの前記周波数に対応する前記更新値を読み込み、読み込んだ前記更新値を前回値として用いて前記二次経路フィルタの係数の更新を行う、能動騒音制御装置。 Active noise control that controls the speaker based on an error signal that changes according to the combined sound of the noise transmitted from the vibration source and the canceling sound output from the speaker to cancel the noise. It ’s a device,
A reference signal generator that generates a reference signal according to the frequency to be controlled,
A control signal generation unit that generates a control signal that controls the speaker by processing the reference signal with a control filter that is an adaptive notch filter.
An estimated noise signal generator that generates an estimated noise signal by processing the reference signal with a primary path filter that is an adaptive notch filter.
A first estimated offset signal generator that generates a first estimated offset signal by processing the control signal with a secondary path filter that is an adaptive notch filter.
A reference signal generation unit that generates a reference signal by processing the reference signal with the secondary path filter.
A second estimated offset signal generation unit that generates a second estimated offset signal by processing the reference signal with the control filter.
A first virtual error signal generation unit that generates a first virtual error signal from the error signal, the first estimated offset signal, and the estimated noise signal.
A second virtual error signal generation unit that generates a second virtual error signal from the second estimated offset signal and the estimated noise signal, and a second virtual error signal generation unit.
Based on the control signal and the first virtual error signal, a secondary path filter coefficient updating unit that sequentially adaptively updates the coefficient of the secondary path filter so that the magnitude of the first virtual error signal is minimized. ,
A control filter coefficient update unit that sequentially adaptively updates the coefficient of the control filter so that the magnitude of the second virtual error signal is minimized based on the reference signal and the second virtual error signal.
An initial value table that stores the initial value of the coefficient of the secondary path filter in a table format in association with the frequency,
An update value table that stores the update value of the coefficient of the secondary route filter in a table format in association with the frequency, and
At the start of the active noise control, the initial value of the initial value table is written in the update value table as the update value, and the secondary path after being updated by the secondary path filter coefficient update unit during the active noise control. An update value table operation unit that writes the filter coefficient as the update value to the update value table, and
Have,
The secondary route filter coefficient update unit reads the update value corresponding to the frequency in the update value table before updating the coefficient of the secondary route filter, and uses the read update value as the previous value. An active noise control device that updates the coefficient of the secondary path filter.
前記基準信号及び前記第1仮想誤差信号に基づいて、前記第1仮想誤差信号の大きさが最小となるように前記一次経路フィルタの係数を遂次適応更新する一次経路フィルタ係数更新部を有する、能動騒音制御装置。 The active noise control device according to claim 1.
Based on the reference signal and the first virtual error signal, it has a primary path filter coefficient updating unit that sequentially adaptively updates the coefficient of the primary path filter so that the magnitude of the first virtual error signal is minimized. Active noise control device.
前記能動騒音制御の終了時に、前記初期値テーブルの前記初期値を、前記更新値テーブルの前記更新値に書き換える初期値テーブル操作部を有する、能動騒音制御装置。 The active noise control device according to claim 1 or 2.
An active noise control device having an initial value table operation unit that rewrites the initial value of the initial value table to the updated value of the updated value table at the end of the active noise control.
前記能動騒音制御の終了時に、前記能動騒音制御の異常又は発散を判定する判定部を有し、
前記判定部により前記能動騒音制御の異常又は発散と判定された場合には、前記初期値テーブル操作部は、前記初期値テーブルの前記初期値を、前記更新値テーブルの前記更新値に書き換えない、能動騒音制御装置。 The active noise control device according to claim 3.
It has a determination unit for determining an abnormality or divergence of the active noise control at the end of the active noise control.
When the determination unit determines that the active noise control is abnormal or divergent, the initial value table operation unit does not rewrite the initial value in the initial value table to the update value in the update value table. Active noise control device.
前記二次経路フィルタ係数更新部は、更新式による更新後の前記二次経路フィルタの係数と、前記更新値テーブルの前記更新値との重み付き平均化処理を行う、能動騒音制御装置。 The active noise control device according to any one of claims 1 to 4.
The secondary path filter coefficient update unit is an active noise control device that performs a weighted averaging process of the coefficient of the secondary path filter after updating by an update formula and the update value of the update value table.
前記二次経路フィルタ係数更新部は、前記二次経路フィルタ係数更新部における前回の更新後の前記二次経路フィルタの係数と、読み込んだ前記更新値とを所定比率で足し合わせた値を前回値として用いて前記二次経路フィルタの係数の更新を行う、能動騒音制御装置。 The active noise control device according to any one of claims 1 to 5.
The secondary route filter coefficient update unit is the previous value obtained by adding the coefficient of the secondary route filter after the previous update in the secondary route filter coefficient update unit and the read update value at a predetermined ratio. An active noise control device that updates the coefficient of the secondary path filter.
前記能動騒音制御の終了時に、前記能動騒音制御の異常又は発散を判定する判定部と、
前記二次経路フィルタの係数の結果値を、前記周波数に対応付けてテーブル形式で記憶する結果値テーブルと、
前記判定部により前記能動騒音制御の異常又は発散と判定された場合には、前記結果値テーブルの前記結果値を、前記更新値テーブルの前記更新値に書き換える結果値テーブル操作部と、
を有する、能動騒音制御装置。 The active noise control device according to any one of claims 1 to 6.
At the end of the active noise control, a determination unit for determining an abnormality or divergence of the active noise control,
A result value table that stores the result values of the coefficients of the secondary path filter in a table format in association with the frequencies, and
When the determination unit determines that the active noise control is abnormal or divergent, the result value table operation unit that rewrites the result value in the result value table to the update value in the update value table.
Active noise control device.
前記第2仮想誤差信号の生成に用いられる前記第2推定相殺信号の大きさを大きく補正する、前記第2仮想誤差信号の生成に用いられる前記推定騒音信号の大きさを小さく補正する、前記第1仮想誤差信号の生成に用いられる前記第1推定相殺信号の大きさを小さく補正する、又は、前記第1仮想誤差信号の生成に用いられる前記推定騒音信号の大きさを大きく補正する、倍率器を有する、能動騒音制御装置。 The active noise control device according to any one of claims 1 to 7.
The second, which largely corrects the magnitude of the second estimated offset signal used to generate the second virtual error signal, reduces the magnitude of the estimated noise signal used to generate the second virtual error signal. 1 A multiplier that corrects the magnitude of the first estimated offset signal used for generating the virtual error signal to be small, or corrects the magnitude of the estimated noise signal used to generate the first virtual error signal to be large. Active noise control device.
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