JP2635496B2 - 騒音制御装置 - Google Patents
騒音制御装置Info
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- JP2635496B2 JP2635496B2 JP4321789A JP32178992A JP2635496B2 JP 2635496 B2 JP2635496 B2 JP 2635496B2 JP 4321789 A JP4321789 A JP 4321789A JP 32178992 A JP32178992 A JP 32178992A JP 2635496 B2 JP2635496 B2 JP 2635496B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は騒音と逆相等音圧のキャ
ンセル音をスピーカから出力することにより騒音をキャ
ンセルする騒音制御装置に関し、特に本発明では騒音の
周波数の変化に対して効率的に騒音をキャンセルするこ
とに関する。
ンセル音をスピーカから出力することにより騒音をキャ
ンセルする騒音制御装置に関し、特に本発明では騒音の
周波数の変化に対して効率的に騒音をキャンセルするこ
とに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来このような分野の技術として、内燃
機関等から発生する騒音を低減するためにマフラ等の受
動的なキャンセル音装置が使用されてきたが、サイズ、
キャンセル音特性等の観点から改善がなされていた。こ
れに対し、音源から発生された騒音と逆位相・等音圧の
補償音をスピーカから出力し、騒音を相殺する能動型の
騒音制御装置が提案されている。ところで、この能動型
の騒音制御装置自体の周波数特性あるいは安定性等が十
分でなく実用化が遅れていた。しかし、近年ディジタル
回路を使用した信号処理技術が発展し取り扱う周波数範
囲も拡大した結果、実用的な騒音制御装置が多数提案さ
れている。このような分野の技術として、特開昭６３−
３１１３９６号公報に記載されるものがある。これに記
載されるものは、ダクト上流に設置した騒音源用のマイ
クロフォンで騒音を検出し信号処理回路により騒音と逆
位相・等音圧の信号をダクト下流に設置したスピーカか
ら出力し、キャンセルされた結果をキャンセル用のマイ
クロフォンで検出してフィードバックするフィードバッ
ク系と、フィードフォワード系と組み合わせた、いわゆ
る２マイクロフォン・１スピーカ型の能動型騒音制御装
置である。
機関等から発生する騒音を低減するためにマフラ等の受
動的なキャンセル音装置が使用されてきたが、サイズ、
キャンセル音特性等の観点から改善がなされていた。こ
れに対し、音源から発生された騒音と逆位相・等音圧の
補償音をスピーカから出力し、騒音を相殺する能動型の
騒音制御装置が提案されている。ところで、この能動型
の騒音制御装置自体の周波数特性あるいは安定性等が十
分でなく実用化が遅れていた。しかし、近年ディジタル
回路を使用した信号処理技術が発展し取り扱う周波数範
囲も拡大した結果、実用的な騒音制御装置が多数提案さ
れている。このような分野の技術として、特開昭６３−
３１１３９６号公報に記載されるものがある。これに記
載されるものは、ダクト上流に設置した騒音源用のマイ
クロフォンで騒音を検出し信号処理回路により騒音と逆
位相・等音圧の信号をダクト下流に設置したスピーカか
ら出力し、キャンセルされた結果をキャンセル用のマイ
クロフォンで検出してフィードバックするフィードバッ
ク系と、フィードフォワード系と組み合わせた、いわゆ
る２マイクロフォン・１スピーカ型の能動型騒音制御装
置である。
【０００３】ところで、この騒音制御装置には、所定の
サンプリング周波数によりアナログ信号が変換されたデ
ィジタル信号を処理するディジタル回路を使用した信号
処理技術としてＤＳＰ（Digital Signal Processor) が
使用され、該ＤＳＰには適応型フィルタ（Adaptive Sig
nal Processor)が設けられており、この適応型フィルタ
により騒音をキャンセルための補償音が形成されてい
る。
サンプリング周波数によりアナログ信号が変換されたデ
ィジタル信号を処理するディジタル回路を使用した信号
処理技術としてＤＳＰ（Digital Signal Processor) が
使用され、該ＤＳＰには適応型フィルタ（Adaptive Sig
nal Processor)が設けられており、この適応型フィルタ
により騒音をキャンセルための補償音が形成されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の騒音
制御装置のディジタル回路ではサンプリング周波数は処
理する範囲の最大の騒音周波数を考慮してその約２倍に
固定されている。騒音をキャンセル信号はこのサンプリ
ング周期の間に処理して形成される。しかしながら、低
い周波数に対しては高い周波数により決まるサンプリン
グ周期の間隔が短すぎ、信号処理に十分な時間を確保で
きないから、きめ細かい制御ができないという問題があ
った。
制御装置のディジタル回路ではサンプリング周波数は処
理する範囲の最大の騒音周波数を考慮してその約２倍に
固定されている。騒音をキャンセル信号はこのサンプリ
ング周期の間に処理して形成される。しかしながら、低
い周波数に対しては高い周波数により決まるサンプリン
グ周期の間隔が短すぎ、信号処理に十分な時間を確保で
きないから、きめ細かい制御ができないという問題があ
った。
【０００５】したがって本発明は上記問題点に鑑み低周
波数の騒音の処理に十分な時間を確保できる騒音制御装
置を提供することを目的とする。
波数の騒音の処理に十分な時間を確保できる騒音制御装
置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点を解
決するために、騒音源からの騒音と逆位相・等音圧の補
償音を出力するスピーカと、騒音をキャンセルした残留
音を検出してフィードバックするためのマイクロフォン
とを有する騒音制御装置に、適応型フィルタ、係数更新
部、サンプリング周波数可変部、低域通過フィルタ、伝
達特性模擬部及び制御部を設ける。
決するために、騒音源からの騒音と逆位相・等音圧の補
償音を出力するスピーカと、騒音をキャンセルした残留
音を検出してフィードバックするためのマイクロフォン
とを有する騒音制御装置に、適応型フィルタ、係数更新
部、サンプリング周波数可変部、低域通過フィルタ、伝
達特性模擬部及び制御部を設ける。
【０００７】前記適応型フィルタは前記騒音源からの参
照信号を入力し、前記マイクロフォンからの残留音によ
る信号をフィードバックし前記補償音を形成しかつフィ
ルタ長を可変にするようにしてある。前記係数更新部は
前記フィルタ長に対応して前記マイクロフォンからの残
留音による信号をフィードバックするために前記適応型
フィルタのフィルタの係数を更新するようにしてある。
照信号を入力し、前記マイクロフォンからの残留音によ
る信号をフィードバックし前記補償音を形成しかつフィ
ルタ長を可変にするようにしてある。前記係数更新部は
前記フィルタ長に対応して前記マイクロフォンからの残
留音による信号をフィードバックするために前記適応型
フィルタのフィルタの係数を更新するようにしてある。
【０００８】前記周波数可変部は前記スピーカの前段に
設けられるＤ／Ａ変換器に、前記マイクロフォンの後段
に設けられるＡ／Ｄ変換器にそれぞれ供給するサンプリ
ング周波数を可変にするようにしてある。前記低域通過
フィルタは前記Ｄ／Ａ変換器の前段に及び前記Ａ／Ｄ変
換器の後段に設けられ、それぞれカットオフ周波数が可
変であるようにしてある。
設けられるＤ／Ａ変換器に、前記マイクロフォンの後段
に設けられるＡ／Ｄ変換器にそれぞれ供給するサンプリ
ング周波数を可変にするようにしてある。前記低域通過
フィルタは前記Ｄ／Ａ変換器の前段に及び前記Ａ／Ｄ変
換器の後段に設けられ、それぞれカットオフ周波数が可
変であるようにしてある。
【０００９】前記伝達特性模擬部は主として前記スピー
カと前記マイクロフォンとの間の伝達特性を模擬して前
記適応型フィルタの補償信号を補正し、前記サンプリン
グ周波数可変部の可変サンプリング周波数に対応して前
記伝達特性を模擬するようにしてある。前記制御部は前
記騒音源からの騒音の周期を検出し、適応型フィルタの
フィルタ長、係数更新部のフィルタ係数の数、サンプリ
ング周波数可変部のサンプリング周波数、低域通過フィ
ルタのカットオフ周波数、伝達特性模擬部の伝達特性を
段階的に変更する制御を行うようにしてある。
カと前記マイクロフォンとの間の伝達特性を模擬して前
記適応型フィルタの補償信号を補正し、前記サンプリン
グ周波数可変部の可変サンプリング周波数に対応して前
記伝達特性を模擬するようにしてある。前記制御部は前
記騒音源からの騒音の周期を検出し、適応型フィルタの
フィルタ長、係数更新部のフィルタ係数の数、サンプリ
ング周波数可変部のサンプリング周波数、低域通過フィ
ルタのカットオフ周波数、伝達特性模擬部の伝達特性を
段階的に変更する制御を行うようにしてある。
【００１０】前記制御部の騒音周期検出において、車両
のエンジンパルスから騒音周期を検出を検出するように
してもよい。また前記制御部の騒音周期検出において、
車両のトランスミッションのギャ・シフトの位置から騒
音周期を検出するようにしてもよい。前記伝達特性模擬
部において、使用する最高サンプリング周波数で伝達特
性を測定し、その伝達特性にローパスフィルタをかけて
前記サンプリング周波数が下がったらこれに対応して伝
達特性データを間引きするようにしてもよい。
のエンジンパルスから騒音周期を検出を検出するように
してもよい。また前記制御部の騒音周期検出において、
車両のトランスミッションのギャ・シフトの位置から騒
音周期を検出するようにしてもよい。前記伝達特性模擬
部において、使用する最高サンプリング周波数で伝達特
性を測定し、その伝達特性にローパスフィルタをかけて
前記サンプリング周波数が下がったらこれに対応して伝
達特性データを間引きするようにしてもよい。
【００１１】
【作用】本発明の騒音制御装置によれば、前記適応型フ
ィルタでは前記騒音源からの参照信号を入力し、前記マ
イクロフォンからの残留音による信号をフィードバック
し前記補償音を形成しかつフィルタ長を可変にし、前記
フィルタ長に対応して前記マイクロフォンからの残留音
による信号をフィードバックするために前記適応型フィ
ルタのフィルタの係数を更新し、前記スピーカの前段に
設けられるＤ／Ａ変換器、前記マイクロフォンの後段に
設けられるＡ／Ｄ変換器にそれぞれ供給するサンプリン
グ周波数を可変にすることにより、騒音周波数に応じた
きめ細かい補償音の形成が可能になる。前記低域通過フ
ィルタは前記Ｄ／Ａ変換器の前段に及び前記Ａ／Ｄ変換
器の後段に設けられ、それぞれカットオフ周波数が可変
であることにより、サンプリング周波数の変化によるエ
イリアシングを防止できる。また主として前記スピーカ
と前記マイクロフォンとの間の伝達特性を模擬して前記
適応型フィルタの補償信号を補正する場合に、前記サン
プリング周波数可変部の可変サンプリング周波数に対応
して前記伝達特性を模擬することにより、サンプリング
周波数の変化により規格はずれを防止する。前記制御部
の騒音周期検出において、車両のエンジンパルスから騒
音周期を検出することにより、エンジンの機構やエンジ
ンから放射される騒音の周波数が十分に予測できること
からエンジンパルスより対象とする周波数に必要なサン
プリング周波数を制御できる。また前記制御部の騒音周
期検出において、車両のトランスミッションのギャ・シ
フトの位置から対象とする周波数に必要なサンプリング
周波数を制御できる。
ィルタでは前記騒音源からの参照信号を入力し、前記マ
イクロフォンからの残留音による信号をフィードバック
し前記補償音を形成しかつフィルタ長を可変にし、前記
フィルタ長に対応して前記マイクロフォンからの残留音
による信号をフィードバックするために前記適応型フィ
ルタのフィルタの係数を更新し、前記スピーカの前段に
設けられるＤ／Ａ変換器、前記マイクロフォンの後段に
設けられるＡ／Ｄ変換器にそれぞれ供給するサンプリン
グ周波数を可変にすることにより、騒音周波数に応じた
きめ細かい補償音の形成が可能になる。前記低域通過フ
ィルタは前記Ｄ／Ａ変換器の前段に及び前記Ａ／Ｄ変換
器の後段に設けられ、それぞれカットオフ周波数が可変
であることにより、サンプリング周波数の変化によるエ
イリアシングを防止できる。また主として前記スピーカ
と前記マイクロフォンとの間の伝達特性を模擬して前記
適応型フィルタの補償信号を補正する場合に、前記サン
プリング周波数可変部の可変サンプリング周波数に対応
して前記伝達特性を模擬することにより、サンプリング
周波数の変化により規格はずれを防止する。前記制御部
の騒音周期検出において、車両のエンジンパルスから騒
音周期を検出することにより、エンジンの機構やエンジ
ンから放射される騒音の周波数が十分に予測できること
からエンジンパルスより対象とする周波数に必要なサン
プリング周波数を制御できる。また前記制御部の騒音周
期検出において、車両のトランスミッションのギャ・シ
フトの位置から対象とする周波数に必要なサンプリング
周波数を制御できる。
【００１２】前記伝達特性模擬部において、使用する最
高サンプリング周波数で伝達特性を測定し、その伝達特
性にローパスフィルタをかけて前記サンプリング周波数
が下がったら対応して伝達特性データを間引きすること
により、切り換えられるサンプリング周波数ごとに伝達
特性を設ける必要が無くなりメモリの節約になる。
高サンプリング周波数で伝達特性を測定し、その伝達特
性にローパスフィルタをかけて前記サンプリング周波数
が下がったら対応して伝達特性データを間引きすること
により、切り換えられるサンプリング周波数ごとに伝達
特性を設ける必要が無くなりメモリの節約になる。
【００１３】
【実施例】本発明では、騒音制御装置を自動車に用いた
場合、周期的な参照信号となるエンジンパルス、即ちス
パークプラグ点火信号、クランク角信号等のエンジンの
回転周期を示すパルスの周期あるいはエンジン自体の振
動同期により、エンジンの機構上そこから放射される周
期的な騒音の周波数が十分予測できることから、そのエ
ンジンパルスの周期を用いて対象とする騒音の周波数に
必要なサンプリング周波数を確保できるであろう点に着
目した。以下本発明の実施例について図面を参照して説
明する。図１は本発明の実施例に係る騒音制御装置を示
す図である。
場合、周期的な参照信号となるエンジンパルス、即ちス
パークプラグ点火信号、クランク角信号等のエンジンの
回転周期を示すパルスの周期あるいはエンジン自体の振
動同期により、エンジンの機構上そこから放射される周
期的な騒音の周波数が十分予測できることから、そのエ
ンジンパルスの周期を用いて対象とする騒音の周波数に
必要なサンプリング周波数を確保できるであろう点に着
目した。以下本発明の実施例について図面を参照して説
明する。図１は本発明の実施例に係る騒音制御装置を示
す図である。
【００１４】本図に示す騒音制御装置は、自動車のエン
ジン（騒音源）１から排気管を介して放出される騒音と
逆位相・等音圧のキャンセル音を出力するスピーカ２
と、該スピーカ２により騒音をキャンセルした結果であ
る残留音を捕捉し電気信号に変換するマイクロフォン３
と、前記スピーカ２を駆動する電力増幅器４と、該電力
増幅器４に接続され与えられたサンプリング周波数のサ
ンプリング信号により駆動するＤ／Ａ変換器１５(Digit
al to Analog Converter) と、該Ｄ／Ａ変換器５に接続
され高周波成分を除去するためにカット周波数を可変に
する低域通過フィルタ６と、前記マイクロフォン３に接
続され変換された電気信号を増幅する増幅器７と、該増
幅器７に接続され与えられた前記サンプリング信号によ
り駆動するＤ／Ａ変換器８(Digital to Analog Convert
er) と、該Ｄ／Ａ変換器８に接続され高周波成分を除去
するためにカット周波数を可変にする低域通過フィルタ
９と、前記エンジン１のエンジンパルスを参照信号とし
て入力し前記低域通過フィルタ６に騒音をキャンセルた
めの補償信号を形成し、フィルタ長を可変にできるＦＩ
Ｒ（Finite Impulse Response)で構成される適応型フィ
ルタ１０と、前記低域通過フィルタ９に接続され前記残
留音が最小になるように前記適応型フィルタ１０のフィ
ルタ係数を更新する係数更新部１１と、適応型フィルタ
１０の入力信号である参照信号を基準に主としてスピー
カ２とマイクロフォン３との間の伝達特性(Hd1) を模擬
してこの伝達特性により該係数更新部１１に対して更新
される係数を調整する伝達特性模擬部１２と、クロック
信号の周波数を分周し又は逓倍することにより前記Ｄ／
Ａ変換器５及びＤ／Ａ変換器８にサンプリング信号を供
給するサンプリング周波数可変部１３と、前記エンジン
１のエンジンパルスの周期により前記サンプリング周波
数可変部１３の可変すべき周波数を制御し、低域通過フ
ィルタ６及び９のカットオフ周波数を制御し、適応型フ
ィルタ１０のフィルタ長を制御し、前記フィルタ長に対
応して係数更新部１１の更新すべき係数の数を制御し、
さらに伝達特性模擬部１２の伝達特性の切り換えを制御
する制御部１４とを具備する。低域通過フィルタ６から
制御部１４はＤＳＰで構成される。
ジン（騒音源）１から排気管を介して放出される騒音と
逆位相・等音圧のキャンセル音を出力するスピーカ２
と、該スピーカ２により騒音をキャンセルした結果であ
る残留音を捕捉し電気信号に変換するマイクロフォン３
と、前記スピーカ２を駆動する電力増幅器４と、該電力
増幅器４に接続され与えられたサンプリング周波数のサ
ンプリング信号により駆動するＤ／Ａ変換器１５(Digit
al to Analog Converter) と、該Ｄ／Ａ変換器５に接続
され高周波成分を除去するためにカット周波数を可変に
する低域通過フィルタ６と、前記マイクロフォン３に接
続され変換された電気信号を増幅する増幅器７と、該増
幅器７に接続され与えられた前記サンプリング信号によ
り駆動するＤ／Ａ変換器８(Digital to Analog Convert
er) と、該Ｄ／Ａ変換器８に接続され高周波成分を除去
するためにカット周波数を可変にする低域通過フィルタ
９と、前記エンジン１のエンジンパルスを参照信号とし
て入力し前記低域通過フィルタ６に騒音をキャンセルた
めの補償信号を形成し、フィルタ長を可変にできるＦＩ
Ｒ（Finite Impulse Response)で構成される適応型フィ
ルタ１０と、前記低域通過フィルタ９に接続され前記残
留音が最小になるように前記適応型フィルタ１０のフィ
ルタ係数を更新する係数更新部１１と、適応型フィルタ
１０の入力信号である参照信号を基準に主としてスピー
カ２とマイクロフォン３との間の伝達特性(Hd1) を模擬
してこの伝達特性により該係数更新部１１に対して更新
される係数を調整する伝達特性模擬部１２と、クロック
信号の周波数を分周し又は逓倍することにより前記Ｄ／
Ａ変換器５及びＤ／Ａ変換器８にサンプリング信号を供
給するサンプリング周波数可変部１３と、前記エンジン
１のエンジンパルスの周期により前記サンプリング周波
数可変部１３の可変すべき周波数を制御し、低域通過フ
ィルタ６及び９のカットオフ周波数を制御し、適応型フ
ィルタ１０のフィルタ長を制御し、前記フィルタ長に対
応して係数更新部１１の更新すべき係数の数を制御し、
さらに伝達特性模擬部１２の伝達特性の切り換えを制御
する制御部１４とを具備する。低域通過フィルタ６から
制御部１４はＤＳＰで構成される。
【００１５】なお、本騒音制御装置の対象とする騒音、
振動の周波数は処理装置の速度から比較的低い周波数５
００Ｈｚ以下に限られる。すなわちあまり高いとサンプ
リング周期の間にキャンセル信号を形成することができ
なくなるからである。またあまり低い周波数もスピーカ
２の特性により対象にできない。したがって、このよう
な使用周波数の範囲を考慮して周波数を三段階に分け、
そして三段階に分けられた騒音の周波数に対応して前記
サンプリング周波数可変部１３のサンプリング周波数を
三段階に分けて可変にする例について説明する。
振動の周波数は処理装置の速度から比較的低い周波数５
００Ｈｚ以下に限られる。すなわちあまり高いとサンプ
リング周期の間にキャンセル信号を形成することができ
なくなるからである。またあまり低い周波数もスピーカ
２の特性により対象にできない。したがって、このよう
な使用周波数の範囲を考慮して周波数を三段階に分け、
そして三段階に分けられた騒音の周波数に対応して前記
サンプリング周波数可変部１３のサンプリング周波数を
三段階に分けて可変にする例について説明する。
【００１６】図２は図１の低域通過フィルタのカットオ
フ周波数を説明する図である。本図に示すように低域通
過フィルタ６及び９のカットオフ周波数が三段階に設け
られ、例えば、ｆA ＝２００Ｈｚ、ｆB ＝３００Ｈｚ、
ｆC ＝４００Ｈｚとなるようにする。これらの低域通過
フィルタ６及び９はディジタルフィルタで構成され、デ
ィジタルフィルタの係数を更新して上記カットオフ周波
数の変更が実現される。このようにカットオフ周波数を
可変にするのは、可変サンプリング周波数に対応してエ
リアシングを防止するためである。
フ周波数を説明する図である。本図に示すように低域通
過フィルタ６及び９のカットオフ周波数が三段階に設け
られ、例えば、ｆA ＝２００Ｈｚ、ｆB ＝３００Ｈｚ、
ｆC ＝４００Ｈｚとなるようにする。これらの低域通過
フィルタ６及び９はディジタルフィルタで構成され、デ
ィジタルフィルタの係数を更新して上記カットオフ周波
数の変更が実現される。このようにカットオフ周波数を
可変にするのは、可変サンプリング周波数に対応してエ
リアシングを防止するためである。
【００１７】図３は図１の適応型フィルタ１０の可変フ
ィルタ長を説明する図である。本図に示すように、適応
型フィルタ１０のフィルタ長は、騒音周波数の範囲Ａが
２００Ｈｚ以下で十分に効果を発揮できる長さＡにし、
騒音周波数の範囲Ｂが２００Ｈｚ〜４００Ｈｚで十分に
効果を発揮できる長Ｂさにし、さらに騒音周波数の範囲
Ｃが４００Ｈｚ〜５００Ｈｚで十分に発揮できる長さＣ
にする。ここにＡ＞Ｂ＞Ｃである。これはＤＳＰを構成
するプログラムを変更することにより容易に行われる。
ィルタ長を説明する図である。本図に示すように、適応
型フィルタ１０のフィルタ長は、騒音周波数の範囲Ａが
２００Ｈｚ以下で十分に効果を発揮できる長さＡにし、
騒音周波数の範囲Ｂが２００Ｈｚ〜４００Ｈｚで十分に
効果を発揮できる長Ｂさにし、さらに騒音周波数の範囲
Ｃが４００Ｈｚ〜５００Ｈｚで十分に発揮できる長さＣ
にする。ここにＡ＞Ｂ＞Ｃである。これはＤＳＰを構成
するプログラムを変更することにより容易に行われる。
【００１８】図４は図１の伝達特性模擬部１２の切り換
えを示す図である。先ず伝達特性模擬部１２の伝達特性
Hd1 は適応型フィルタ１０からスピーカ２等を介してマ
イクロフォン３までの伝達特性をHdとし、マイクロフォ
ン３から係数更新部１１までの伝達特性をHmとすると、
Hd1 ＝Hd・Hmとなる。この伝達特性Hd1 は、サンプリン
グ周波数が異なると規格ずれが生じて特性が異なるもの
になる。したがって三段階に分けたサンプリング周波数
でそれぞれ予め伝達特性Ａ、Ｂ、Ｃを測定してメモリに
記憶し、図４に示すように、伝達特性模擬部Hd1-A 、 H
d1-B、Hd1-C を設け、スイッチングを前記制御部１４で
切り換えるようにしてある。
えを示す図である。先ず伝達特性模擬部１２の伝達特性
Hd1 は適応型フィルタ１０からスピーカ２等を介してマ
イクロフォン３までの伝達特性をHdとし、マイクロフォ
ン３から係数更新部１１までの伝達特性をHmとすると、
Hd1 ＝Hd・Hmとなる。この伝達特性Hd1 は、サンプリン
グ周波数が異なると規格ずれが生じて特性が異なるもの
になる。したがって三段階に分けたサンプリング周波数
でそれぞれ予め伝達特性Ａ、Ｂ、Ｃを測定してメモリに
記憶し、図４に示すように、伝達特性模擬部Hd1-A 、 H
d1-B、Hd1-C を設け、スイッチングを前記制御部１４で
切り換えるようにしてある。
【００１９】図５は図１の制御部１４の一連の制御動作
を説明する図である。制御部１４はエンジン１のエンジ
ンパルスの周期からエンジン回転数を求め、本図（ａ）
に示すように、前記騒音周波数に対応する範囲Ａ、Ｂ、
Ｃに対応してエンジン回転数範囲Ａ、Ｂ、Ｃとする。本
図（ｂ）に示すように、エンジン回転数範囲Ａ、Ｂ、Ｃ
に対応して制御部１４はサンプリング周波数可変部１３
にそれぞれサンプリング周波数ｆｓA 、ｆｓB 、ｆｓC
を発生させ、Ｄ／Ａ変換器５及びＤ／Ａ変換器８に供給
する。本図（ｃ）に示すように、前記エンジン回転数範
囲Ａ、Ｂ、Ｃに対応して制御部１４は適応型フィルタ１
０のフィルタ長Ａ、Ｂ、Ｃを設定する。さらに本図
（ｄ）に示すように、適応型フィルタ１０のフィルタ長
Ａ、Ｂ、Ｃに対応して制御部１４は係数更新部１１の係
数更新Ａ、Ｂ、Ｃに変更して適応型フィルタ１０に設定
できるようにする。また本図（ｅ）に示すように、エン
ジン回転数範囲Ａ、Ｂ、Ｃに対応して制御部１４は伝達
特性模擬部１２の伝達特性Hd1-A 、 Hd1-B、Hd1-C を切
り換える。また本図（ｆ）に示すように、エンジン回転
数範囲Ａ、Ｂ、Ｃに対応して制御部１４は低域通過フィ
ルタ６及び９のカットオフ周波数ｆA 、ｆB 、ｆC を設
定する。
を説明する図である。制御部１４はエンジン１のエンジ
ンパルスの周期からエンジン回転数を求め、本図（ａ）
に示すように、前記騒音周波数に対応する範囲Ａ、Ｂ、
Ｃに対応してエンジン回転数範囲Ａ、Ｂ、Ｃとする。本
図（ｂ）に示すように、エンジン回転数範囲Ａ、Ｂ、Ｃ
に対応して制御部１４はサンプリング周波数可変部１３
にそれぞれサンプリング周波数ｆｓA 、ｆｓB 、ｆｓC
を発生させ、Ｄ／Ａ変換器５及びＤ／Ａ変換器８に供給
する。本図（ｃ）に示すように、前記エンジン回転数範
囲Ａ、Ｂ、Ｃに対応して制御部１４は適応型フィルタ１
０のフィルタ長Ａ、Ｂ、Ｃを設定する。さらに本図
（ｄ）に示すように、適応型フィルタ１０のフィルタ長
Ａ、Ｂ、Ｃに対応して制御部１４は係数更新部１１の係
数更新Ａ、Ｂ、Ｃに変更して適応型フィルタ１０に設定
できるようにする。また本図（ｅ）に示すように、エン
ジン回転数範囲Ａ、Ｂ、Ｃに対応して制御部１４は伝達
特性模擬部１２の伝達特性Hd1-A 、 Hd1-B、Hd1-C を切
り換える。また本図（ｆ）に示すように、エンジン回転
数範囲Ａ、Ｂ、Ｃに対応して制御部１４は低域通過フィ
ルタ６及び９のカットオフ周波数ｆA 、ｆB 、ｆC を設
定する。
【００２０】なお、以上の説明でのエンジンパルスの代
わりにトランスミッションのギャ・シフトの切り換えを
利用してもよい。すなわちトランスミッションはエンジ
ンの回転数の変動速度と高い相関があり、ローギャでは
変動速度が速く、ハイギャでは遅いという性質を利用し
て、サンプリング周波数の切り換えの段階数について
は、例えば１速、２速を１段として３速以上では２段に
分けたものとしてもよい。このようにしてサンプリング
周波数の切り換えがより円滑に行えるようになる。
わりにトランスミッションのギャ・シフトの切り換えを
利用してもよい。すなわちトランスミッションはエンジ
ンの回転数の変動速度と高い相関があり、ローギャでは
変動速度が速く、ハイギャでは遅いという性質を利用し
て、サンプリング周波数の切り換えの段階数について
は、例えば１速、２速を１段として３速以上では２段に
分けたものとしてもよい。このようにしてサンプリング
周波数の切り換えがより円滑に行えるようになる。
【００２１】さらに、以上の説明では三段階に分けて説
明したが、これは説明の簡単化のためでこれに限定され
ず、複数の段階に分けても同一の技術思想に包含され
る。したがって、本実施例によれば、騒音の周波数に対
応するエンジンパルス周期から騒音の周波数に対応して
段階的にサンプリング周波数可変にして騒音制御を行う
ようにしたので、騒音周波数に合わせて適応型フィルタ
１０のフィルタ長を可変にでき、低周波数でも信号処理
のための時間を十分に確保できてきめの細かい制御が可
能になる。さらにこの騒音制御装置の実現の実効を図る
ためにサンプリング周波数を可変にしたことによるエリ
アシングの防止、伝達特性の劣化防止を行う。
明したが、これは説明の簡単化のためでこれに限定され
ず、複数の段階に分けても同一の技術思想に包含され
る。したがって、本実施例によれば、騒音の周波数に対
応するエンジンパルス周期から騒音の周波数に対応して
段階的にサンプリング周波数可変にして騒音制御を行う
ようにしたので、騒音周波数に合わせて適応型フィルタ
１０のフィルタ長を可変にでき、低周波数でも信号処理
のための時間を十分に確保できてきめの細かい制御が可
能になる。さらにこの騒音制御装置の実現の実効を図る
ためにサンプリング周波数を可変にしたことによるエリ
アシングの防止、伝達特性の劣化防止を行う。
【００２２】以上の説明ではサンプリング周波数を切り
換える毎に伝達特性を切り換えるため、切換数が増加す
るとそれに応じた伝達特性を用意しなければならず、メ
モリが増大し、伝達特性を用意するため煩雑になるとい
う課題がある。以下にこの課題解決を説明する。図６は
図４の伝達特性模擬部１２の変形を説明する図である。
本図に示す伝達特性模擬部１２では、使用するサンプリ
ング周波数するうちの最大周波数ｆmaxで伝達特性を測
定し記憶しておき、制御部１４からのサンプリング周波
数可変部１３のサンプリング周波数の切り換えに対応
し、前記伝達特性にローパスフィルタをかけて、さらに
データを間引きくことにより、例えば、サンプリング周
波数１／２ｆmax の補正伝達特性の伝達特性が形成され
る。このようにして前述のようにサンプリング周波数の
切り換えの数だけ、伝達関数を用意する必要がなく、な
りメモリの節約になる。
換える毎に伝達特性を切り換えるため、切換数が増加す
るとそれに応じた伝達特性を用意しなければならず、メ
モリが増大し、伝達特性を用意するため煩雑になるとい
う課題がある。以下にこの課題解決を説明する。図６は
図４の伝達特性模擬部１２の変形を説明する図である。
本図に示す伝達特性模擬部１２では、使用するサンプリ
ング周波数するうちの最大周波数ｆmaxで伝達特性を測
定し記憶しておき、制御部１４からのサンプリング周波
数可変部１３のサンプリング周波数の切り換えに対応
し、前記伝達特性にローパスフィルタをかけて、さらに
データを間引きくことにより、例えば、サンプリング周
波数１／２ｆmax の補正伝達特性の伝達特性が形成され
る。このようにして前述のようにサンプリング周波数の
切り換えの数だけ、伝達関数を用意する必要がなく、な
りメモリの節約になる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、適
応型フィルタのフィルタ長、サンプリング周波数を可変
にすることにより、騒音周波数に応じてフィルタ長、サ
ンプリング周波数を変化させるのできめ細かい補償音の
形成が可能になる。
応型フィルタのフィルタ長、サンプリング周波数を可変
にすることにより、騒音周波数に応じてフィルタ長、サ
ンプリング周波数を変化させるのできめ細かい補償音の
形成が可能になる。
【図１】本発明は実施例に係る騒音制御装置を示す図で
ある。
ある。
【図２】図１の低域通過フィルタ６、９のカットオフ周
波数を説明する図である。
波数を説明する図である。
【図３】図１の適応型フィルタ１０の可変フィルタ長を
説明する図である。
説明する図である。
【図４】図１の伝達特性模擬部１２の切り換えを示す図
である。
である。
【図５】図の１の制御部１４の一連の制御動作を説明す
る図である。
る図である。
【図６】図４の伝達特性模擬部１２の変形を示す図であ
る。
る。
１…エンジン ２…スピーカ ３…マイクロフォン ５…Ｄ／Ａ変換器 ６、９…低域通過フィルタ ８…Ａ／Ｄ変換器 １０…適応型フィルタ １１…係数更新部 １２…伝達特性模擬部 １３…サンプリング周波数可変部 １４…制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大和 俊孝 兵庫県神戸市兵庫区御所通１丁目２番28 号 富士通テン株式会社内 (72)発明者 崎山 和広 兵庫県神戸市兵庫区御所通１丁目２番28 号 富士通テン株式会社内 (72)発明者 馬場崎 正博 兵庫県神戸市兵庫区御所通１丁目２番28 号 富士通テン株式会社内 (72)発明者 北尾 英樹 兵庫県神戸市兵庫区御所通１丁目２番28 号 富士通テン株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−303388（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】 騒音源（１）からの騒音と逆位相・等音
圧の補償音を出力するスピーカ（２）と、騒音をキャン
セルした残留音を検出してフィードバックするためのマ
イクロフォン（３）とを有する騒音制御装置において、 前記騒音源（１）からの参照信号を入力し、前記マイク
ロフォン（３）からの残留音による信号をフィードバッ
クし前記補償音を形成しかつフィルタ長を可変にする適
応型フィルタ（１０）と、 前記フィルタ長に対応して前記マイクロフォン（３）か
らの残留音による信号をフィードバックするために前記
適応型フィルタ（１０）のフィルタの係数を更新する係
数更新部（１１）と、 前記スピーカ（２）の前段に設けられるＤ／Ａ変換器
（５）に、前記マイクロフォン（３）の後段に設けられ
るＡ／Ｄ変換器（８）にそれぞれ供給するサンプリング
周波数を可変にするサンプリング周波数可変部（１３）
と、 前記Ｄ／Ａ変換器（５）の前段に及び前記Ａ／Ｄ変換器
（８）の後段に設けられ、それぞれカットオフ周波数が
可変である低域通過フィルタ（６、９）と、 主として前記スピーカ（２）と前記マイクロフォン
（３）との間の伝達特性を模擬して前記適応型フィルタ
（１０）の補償信号を補正し、前記サンプリング周波数
可変部（１３）の可変サンプリング周波数に対応して前
記伝達特性を模擬する伝達特性模擬部（１２）と、 前記騒音源（１）からの騒音の周期を検出し、適応型フ
ィルタ（１０）のフィルタ長、係数更新部（１１）のフ
ィルタ係数の数、サンプリング周波数可変部（１３）の
サンプリング周波数、低域通過フィルタ（６、９）のカ
ットオフ周波数、伝達特性模擬部（１２）の伝達特性を
段階的に変更する制御を行う制御部（１４）とを備える
ことを特徴とする騒音制御装置。 - 【請求項２】 前記制御部（１４）の騒音周期検出にお
いて、車両のエンジンパルスから騒音周期を検出する請
求項１記載の騒音制御装置。 - 【請求項３】 前記制御部（１４）の騒音周期検出にお
いて、車両のトランスミッションのギャ・シフトの位置
から騒音周期を検出する請求項１記載の騒音制御装置。 - 【請求項４】 前記伝達特性模擬部（１２）において、
使用する最高サンプリング周波数で伝達特性を測定し、
その伝達特性にローパスフィルタをかけて前記サンプリ
ング周波数が下がったらこれに対応して伝達特性データ
を間引きする請求項１記載の騒音制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4321789A JP2635496B2 (ja) | 1992-12-01 | 1992-12-01 | 騒音制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4321789A JP2635496B2 (ja) | 1992-12-01 | 1992-12-01 | 騒音制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06167986A JPH06167986A (ja) | 1994-06-14 |
| JP2635496B2 true JP2635496B2 (ja) | 1997-07-30 |
Family
ID=18136436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4321789A Expired - Fee Related JP2635496B2 (ja) | 1992-12-01 | 1992-12-01 | 騒音制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2635496B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007251533A (ja) * | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Ricoh Co Ltd | デジタルフィルタおよびモータ制御装置 |
| JP2008060625A (ja) * | 2006-08-29 | 2008-03-13 | Casio Comput Co Ltd | ステレオ音声録音装置およびマイクロフォン感度差補正方法 |
-
1992
- 1992-12-01 JP JP4321789A patent/JP2635496B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06167986A (ja) | 1994-06-14 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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