JP2589738Y2 - 車室内騒音の低減装置 - Google Patents
車室内騒音の低減装置Info
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- JP2589738Y2 JP2589738Y2 JP1990111219U JP11121990U JP2589738Y2 JP 2589738 Y2 JP2589738 Y2 JP 2589738Y2 JP 1990111219 U JP1990111219 U JP 1990111219U JP 11121990 U JP11121990 U JP 11121990U JP 2589738 Y2 JP2589738 Y2 JP 2589738Y2
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- Japan
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- vehicle interior
- interior noise
- microphone
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- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は車室内騒音の低減装置に関し、特に周期的な
音源を有する自動車等の車室閉空間内の低周波の騒音を
アクティブに低減する装置に関するものである。
音源を有する自動車等の車室閉空間内の低周波の騒音を
アクティブに低減する装置に関するものである。
自動車等の車室内の騒音は、閉空間を形成する車室が
一定の条件下で共振現象を起こすことに因るものであ
り、その原因たる起振力はエンジンの回転振動成分等に
よるものと考えられている。
一定の条件下で共振現象を起こすことに因るものであ
り、その原因たる起振力はエンジンの回転振動成分等に
よるものと考えられている。
このような騒音を低減させるための対策として当初採
られていた手段は、パッシブ（受動的）なものであり、
例えば振動源であるエンジン系に対して結合剛性を向上
させ、伝達系に対しては各マウントのチューニングを行
い、車室内の発音体に対してはパネル剛性アップを図
り、更に共振対策として、マスダンパー、ダイナミック
ダンパー等を共振部分に施していた。
られていた手段は、パッシブ（受動的）なものであり、
例えば振動源であるエンジン系に対して結合剛性を向上
させ、伝達系に対しては各マウントのチューニングを行
い、車室内の発音体に対してはパネル剛性アップを図
り、更に共振対策として、マスダンパー、ダイナミック
ダンパー等を共振部分に施していた。
このようなパッシブな手段では、コストの上昇及び重
量の増大を招くと共に、その効果は不十分なものであっ
た。
量の増大を招くと共に、その効果は不十分なものであっ
た。
このため、実願平1-139310号において第３図に示すよ
うにアクティブに車室内騒音を低減できる装置が提案さ
れている。
うにアクティブに車室内騒音を低減できる装置が提案さ
れている。
即ち、同図において、１は車室、２は自動車のエンジ
ン、３はエンジンの騒音源パラメータとしてのエンジン
の回転に同期した基準信号を検出する手段としての振動
センサ又はエンジン回転数センサ、４は運転者の耳元付
近に設置されて車室内騒音レベルを検出するマイク、５
はセンサ３及びマイク４の出力により所定の演算を行う
コントローラ、６は車室内騒音の定在波の腹となる位置
に設置されてコントローラ５の演算した出力を車室内に
発するスピーカである。
ン、３はエンジンの騒音源パラメータとしてのエンジン
の回転に同期した基準信号を検出する手段としての振動
センサ又はエンジン回転数センサ、４は運転者の耳元付
近に設置されて車室内騒音レベルを検出するマイク、５
はセンサ３及びマイク４の出力により所定の演算を行う
コントローラ、６は車室内騒音の定在波の腹となる位置
に設置されてコントローラ５の演算した出力を車室内に
発するスピーカである。
ここで、センサ３としてエンジン振動センサを用いる
場合には、コントローラを適応ディジタルフィルタで構
成し、適応アルゴリズムとしてLMS（Least Mean Squar
e）法を用いることができる。
場合には、コントローラを適応ディジタルフィルタで構
成し、適応アルゴリズムとしてLMS（Least Mean Squar
e）法を用いることができる。
即ち、第４図に示すように、振動センサ３で検出され
るエンジン振動Ｘ（ｎ）を各サンプル毎に遅延素子Ｚ-1
で遅延させ、ｎ個のフィルタ（タップ）係数ｈ（０）〜
ｈ（ｎ−１）を各遅延素子Ｚ-1の出力に対し乗算する。
るエンジン振動Ｘ（ｎ）を各サンプル毎に遅延素子Ｚ-1
で遅延させ、ｎ個のフィルタ（タップ）係数ｈ（０）〜
ｈ（ｎ−１）を各遅延素子Ｚ-1の出力に対し乗算する。
この場合の各フィルタ係数はLMSアルゴリズム、即
ち、 ｈ（ｉ＋１）＝ｈ（ｉ）＋２μｅ（ｎ）Ｘ（ｎ−ｉ） に従ってサンプル毎に更新される。但し、ｉ＝０…n,μ
はステップサイズである。
ち、 ｈ（ｉ＋１）＝ｈ（ｉ）＋２μｅ（ｎ）Ｘ（ｎ−ｉ） に従ってサンプル毎に更新される。但し、ｉ＝０…n,μ
はステップサイズである。
そして、このようなフィルタ係数を各サンプルのエン
ジン振動Ｘ（ｎ）に掛け且つ加算するという畳み込み演
算を行うことにより車室内の定在波の腹部に設置された
スピーカ６への出力信号ｙ（ｎ）が求められる。
ジン振動Ｘ（ｎ）に掛け且つ加算するという畳み込み演
算を行うことにより車室内の定在波の腹部に設置された
スピーカ６への出力信号ｙ（ｎ）が求められる。
このスピーカ出力ｙ（ｎ）を、実際にドライバーの耳
元で観測される音圧Ｙ（ｎ）から差し引くことにより、
マイク４からの出力ｅ（ｎ）＝Ｙ（ｎ）−ｙ（ｎ）が発
生され、これに基づいて再びLMSアルゴリズムによりフ
ィルタ係数を更新すれば、徐々に車室内の振動系の逆伝
達関数Ｇを同定して行くことができ、マイク出力ｅ
（ｎ）を最小値に収束させることができる。
元で観測される音圧Ｙ（ｎ）から差し引くことにより、
マイク４からの出力ｅ（ｎ）＝Ｙ（ｎ）−ｙ（ｎ）が発
生され、これに基づいて再びLMSアルゴリズムによりフ
ィルタ係数を更新すれば、徐々に車室内の振動系の逆伝
達関数Ｇを同定して行くことができ、マイク出力ｅ
（ｎ）を最小値に収束させることができる。
エンジン振動の伝達経路は第１図に示すようにエンジ
ン本体２→エンジン・マウンティング11→フレーム12→
キャブ・マウンティング13→車室１となるが、上記のよ
うな従来の車室内騒音の低減装置においては、第１図
（ｂ）に示すように、エンジン回転に同期した基準信号
を検出する手段としてのエンジン振動センサやエンジン
回転数センサが、エンジン本体２或いはエンジン・マウ
ンティング11に取り付けられているため、エンジンの
熱源に近いことからセンサの耐熱性を高める必要があり
コストが高くなる、エンジン・マウンナィング・ラバ
ー等のゴム製品が介入することにより、エンジン振動検
出後の伝達系に非線型要素が入ってしまい制御性が悪く
なる、という問題点があった。特に、マウンティング・
ラバーは経時変化が大きいという問題もあった。
ン本体２→エンジン・マウンティング11→フレーム12→
キャブ・マウンティング13→車室１となるが、上記のよ
うな従来の車室内騒音の低減装置においては、第１図
（ｂ）に示すように、エンジン回転に同期した基準信号
を検出する手段としてのエンジン振動センサやエンジン
回転数センサが、エンジン本体２或いはエンジン・マウ
ンティング11に取り付けられているため、エンジンの
熱源に近いことからセンサの耐熱性を高める必要があり
コストが高くなる、エンジン・マウンナィング・ラバ
ー等のゴム製品が介入することにより、エンジン振動検
出後の伝達系に非線型要素が入ってしまい制御性が悪く
なる、という問題点があった。特に、マウンティング・
ラバーは経時変化が大きいという問題もあった。
従って、本考案は、エンジン回転に同期した基準信号
を検出する手段を、エンジン本体やエンジン・マウンテ
ィングに取り付けること無く車室内騒音を最適に低減で
きる装置を実現することを目的とする。
を検出する手段を、エンジン本体やエンジン・マウンテ
ィングに取り付けること無く車室内騒音を最適に低減で
きる装置を実現することを目的とする。
上記の目的を達成するため、本考案に係る車室内騒音
の低減装置では、エンジン本体を支持するフレームに設
けられエンジン回転に同期した基準信号を検出する手段
と、車室内騒音のレベルを検出するマイクと、スピーカ
と、該基準信号に基づき該マイクへの入力が最小となる
ように該スピーカの出力を適応制御するコントローラと
を備えている。
の低減装置では、エンジン本体を支持するフレームに設
けられエンジン回転に同期した基準信号を検出する手段
と、車室内騒音のレベルを検出するマイクと、スピーカ
と、該基準信号に基づき該マイクへの入力が最小となる
ように該スピーカの出力を適応制御するコントローラと
を備えている。
また、本考案では、フレームの代わりに、キャブマウ
ンティングを用いることができる。
ンティングを用いることができる。
更に、本考案では、マイクの代わりに、エンジンを起
振源とする車体の振動を検出する振動センサを用いるこ
ともできる。
振源とする車体の振動を検出する振動センサを用いるこ
ともできる。
更に、本考案では、スピーカとマイク又は振動センサ
が、車室内騒音の定在波の腹となる車体位置に対向して
設置することができる。
が、車室内騒音の定在波の腹となる車体位置に対向して
設置することができる。
本考案では、第１図（ａ）に示すように、エンジン回
転に同期した基準信号を検出する手段を、エンジン本体
２やエンジン・マウンティング11には設置せずに、エン
ジン本体２から車室１に達する振動伝達系におけるエン
ジン・マウンティング11の後続のフレーム12又はキャブ
・マウンティング13に設置しているので、エンジン本体
２やエンジン・マウンティング11から検出した場合と同
様に、エンジン本体２の回転に同期した信号でその波形
には、周波数情報や音圧情報が含まれているので、車室
内騒音の低減のための適応制御に必要な入力情報を得る
ことが出来る。
転に同期した基準信号を検出する手段を、エンジン本体
２やエンジン・マウンティング11には設置せずに、エン
ジン本体２から車室１に達する振動伝達系におけるエン
ジン・マウンティング11の後続のフレーム12又はキャブ
・マウンティング13に設置しているので、エンジン本体
２やエンジン・マウンティング11から検出した場合と同
様に、エンジン本体２の回転に同期した信号でその波形
には、周波数情報や音圧情報が含まれているので、車室
内騒音の低減のための適応制御に必要な入力情報を得る
ことが出来る。
そして、この場合、熱源としてのエンジンに対する耐
熱性を高める必要が無く、また、エンジン・マウンティ
ング・ラバー等の非線形物体を介在させないので制御性
が良くなる。
熱性を高める必要が無く、また、エンジン・マウンティ
ング・ラバー等の非線形物体を介在させないので制御性
が良くなる。
尚、検出場所が車室１に近い側で行われる点について
は、エンジン振動の伝達速度が車室内の空間の伝達速度
に比較して大幅に速いため、車室内の空間伝達時間内に
コントローラ内での演算が終了できることとなって問題
は無い。
は、エンジン振動の伝達速度が車室内の空間の伝達速度
に比較して大幅に速いため、車室内の空間伝達時間内に
コントローラ内での演算が終了できることとなって問題
は無い。
また、本考案において、マイクの代わりにエンジンを
起振源とする車体の振動を検出する振動センサを用いれ
ば、振動センサの方がマイクの耐環境性（湿度、温度、
ゴミ等）より優れているので、制御性が良くなり、寿命
も長くなる。
起振源とする車体の振動を検出する振動センサを用いれ
ば、振動センサの方がマイクの耐環境性（湿度、温度、
ゴミ等）より優れているので、制御性が良くなり、寿命
も長くなる。
また、自動車（乗用車、小型トラック等）の車室の形
状は車両の構造上の制約の関係から大体は決まってお
り、エンジンを起振源とする車室内騒音は車室内の寸法
によって決まる共鳴現象で発生する低周波の定在波によ
って引き起こされるので、スピーカとマイク（又は振動
センサ）が、車室内騒音の定在波の腹となる車体位置に
対向して設置されれば、マイクへの入力が最小となるよ
うにスピーカの出力をコントローラが制御すれば、車内
のドライバの耳元と同等の大きな振幅の車室内騒音を打
ち消すことができる。
状は車両の構造上の制約の関係から大体は決まってお
り、エンジンを起振源とする車室内騒音は車室内の寸法
によって決まる共鳴現象で発生する低周波の定在波によ
って引き起こされるので、スピーカとマイク（又は振動
センサ）が、車室内騒音の定在波の腹となる車体位置に
対向して設置されれば、マイクへの入力が最小となるよ
うにスピーカの出力をコントローラが制御すれば、車内
のドライバの耳元と同等の大きな振幅の車室内騒音を打
ち消すことができる。
第２図は本考案に係る車室内騒音の低減装置に用いる
エンジン回転に同期した基準信号を検出する手段として
のエンジン振動センサ（又はエンジン回転数センサ）３
を取り付ける場合の実施例を示したもので、同図（ａ）
の場合は、小型トラックのキャブ10の概略平面図を示
し、同図（ｂ）の場合は、キャブ10の概略側面図を示し
ている。
エンジン回転に同期した基準信号を検出する手段として
のエンジン振動センサ（又はエンジン回転数センサ）３
を取り付ける場合の実施例を示したもので、同図（ａ）
の場合は、小型トラックのキャブ10の概略平面図を示
し、同図（ｂ）の場合は、キャブ10の概略側面図を示し
ている。
まず、これらの図において、キャブ10を支えているフ
レーム12によってエンジン本体２もエンジン・マウンテ
ィング11を介して支えられているが、この実施例では、
エンジン本体２やエンジン・マウンティング11にセンサ
３を取り付けるのではなく、図示したようなフレーム12
の位置のいずれかにセンサ３を設けている。
レーム12によってエンジン本体２もエンジン・マウンテ
ィング11を介して支えられているが、この実施例では、
エンジン本体２やエンジン・マウンティング11にセンサ
３を取り付けるのではなく、図示したようなフレーム12
の位置のいずれかにセンサ３を設けている。
また、フレーム12に代わりに、キャブ10をフレーム12
で支えるために介在するキャブ・マウンティング13にセ
ンサ３を設けた場合の実施例も第２図に示されている
（但し、図示の関係上、キャブ・マウンティング13とセ
ンサ３とを同じ箇所で示している）。
で支えるために介在するキャブ・マウンティング13にセ
ンサ３を設けた場合の実施例も第２図に示されている
（但し、図示の関係上、キャブ・マウンティング13とセ
ンサ３とを同じ箇所で示している）。
このように設置されたセンサ３を用いることにより、
センサ３からのエンジン回転に同期した基準信号に基づ
きマイク（又は振動センサ）４への入力が最小となるよ
うにスピーカ６の出力をコントローラ６が第４図に示し
たような適応アルゴリズムにより制御を行うことにより
車室１内の騒音を低減させることができる。
センサ３からのエンジン回転に同期した基準信号に基づ
きマイク（又は振動センサ）４への入力が最小となるよ
うにスピーカ６の出力をコントローラ６が第４図に示し
たような適応アルゴリズムにより制御を行うことにより
車室１内の騒音を低減させることができる。
以上のように、本考案に係る車室内騒音の低減装置に
よれば、エンジン回転に同期した基準信号を検出する手
段を、エンジン本体を支持するフレーム又はキャブ・マ
ウンティングに設けたので、かかる検出手段（センサ）
の耐熱性を強くする必要はなく、またラバー等の非線形
部品を介入しないので、制御性能が向上することとな
る。
よれば、エンジン回転に同期した基準信号を検出する手
段を、エンジン本体を支持するフレーム又はキャブ・マ
ウンティングに設けたので、かかる検出手段（センサ）
の耐熱性を強くする必要はなく、またラバー等の非線形
部品を介入しないので、制御性能が向上することとな
る。
また、マイクの代わりに、振動センサを用いれば車室
内の環境の湿度や温度等の環境の変化に強い装置が実現
できるという効果が得られる。
内の環境の湿度や温度等の環境の変化に強い装置が実現
できるという効果が得られる。
更に、スピーカとマイク又は振動センサが、車室内騒
音の定在波の腹となる車体位置に対向して設置されれ
ば、より効率の良い適応制御が実現できる。
音の定在波の腹となる車体位置に対向して設置されれ
ば、より効率の良い適応制御が実現できる。
第１図は、本考案及び従来例に係る車室内騒音の低減装
置の原理的な構成を示すブロック図、 第２図は、本考案に係る車室内騒音の低減装置に用いる
振動センサの取り付け実施例を示した図、 第３図は、従来の車室内騒音の低減装置の一実施例を示
した構成図、 第４図は、コントローラによる適応制御を説明するため
の図である。 第１図において、１は車室、２はエンジン、３はエンジ
ン振動センサ（又はエンジン回転数センサ）、４はマイ
ク（又は振動センサ）、５はコントローラ、６はスピー
カ、10はキャブ、11はエンジン・マウンティング、12は
フレーム、13はキャブ・マウンティングをそれぞれ示
す。 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
置の原理的な構成を示すブロック図、 第２図は、本考案に係る車室内騒音の低減装置に用いる
振動センサの取り付け実施例を示した図、 第３図は、従来の車室内騒音の低減装置の一実施例を示
した構成図、 第４図は、コントローラによる適応制御を説明するため
の図である。 第１図において、１は車室、２はエンジン、３はエンジ
ン振動センサ（又はエンジン回転数センサ）、４はマイ
ク（又は振動センサ）、５はコントローラ、６はスピー
カ、10はキャブ、11はエンジン・マウンティング、12は
フレーム、13はキャブ・マウンティングをそれぞれ示
す。 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 山口 一実 神奈川県藤沢市土棚８番地 株式会社ト ランストロン藤沢事業所内 (56)参考文献 特開 昭63−315346（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−41954（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G10K 11/178
Claims (5)
- 【請求項１】エンジン本体を支持するフレームに設けら
れエンジン回転に同期した基準信号を検出する手段と、
車室内騒音のレベルを検出するマイクと、スピーカと、
該基準信号に基づき該マイクへの入力が最小となるよう
に該スピーカの出力を適応制御するコントローラとを備
えたことを特徴とする車室内騒音の低減装置。 - 【請求項２】該フレームの代わりに、キャブ・マウンテ
ィングを用いることを特徴とした請求項１に記載の車室
内騒音の低減装置。 - 【請求項３】該マイクの代わりに、該エンジンを起振源
とする車体の振動を検出する振動センサを用いることを
特徴とした請求項１又は２に記載の車室内騒音の低減装
置。 - 【請求項４】該スピーカと該マイクが、車室内騒音の定
在波の腹となる車体位置に対向して設置されたことを特
徴とする請求項１又は２に記載の車室内騒音の低減装
置。 - 【請求項５】該スピーカと該振動センサが、車室内騒音
の定在波の腹となる車体位置に対向して設置されたこと
を特徴とする請求項３に記載の車室内騒音の低減装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990111219U JP2589738Y2 (ja) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | 車室内騒音の低減装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990111219U JP2589738Y2 (ja) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | 車室内騒音の低減装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0469612U JPH0469612U (ja) | 1992-06-19 |
| JP2589738Y2 true JP2589738Y2 (ja) | 1999-02-03 |
Family
ID=31858641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1990111219U Expired - Fee Related JP2589738Y2 (ja) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | 車室内騒音の低減装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2589738Y2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63315346A (ja) * | 1987-06-18 | 1988-12-23 | Toyota Motor Corp | 車両のこもり音制御装置 |
| JPH0241954A (ja) * | 1988-08-03 | 1990-02-13 | Kanto Auto Works Ltd | 車両のこもり音低減装置 |
-
1990
- 1990-10-24 JP JP1990111219U patent/JP2589738Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0469612U (ja) | 1992-06-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |