JP2743634B2 - 能動型騒音制御装置 - Google Patents
能動型騒音制御装置Info
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- JP2743634B2 JP2743634B2 JP3199180A JP19918091A JP2743634B2 JP 2743634 B2 JP2743634 B2 JP 2743634B2 JP 3199180 A JP3199180 A JP 3199180A JP 19918091 A JP19918091 A JP 19918091A JP 2743634 B2 JP2743634 B2 JP 2743634B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、騒音源からの騒音に制
御音源で発生させた騒音抑制信号を干渉させることによ
り騒音を抑制する能動型騒音制御装置に係り、特に空間
伝達関数とこれをモデル化したモデル化空間伝達関数の
ずれによるシステム異常を自己診断することができる能
動型騒音制御装置に関する。
御音源で発生させた騒音抑制信号を干渉させることによ
り騒音を抑制する能動型騒音制御装置に係り、特に空間
伝達関数とこれをモデル化したモデル化空間伝達関数の
ずれによるシステム異常を自己診断することができる能
動型騒音制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の能動型騒音制御装置とし
ては、例えば特許出願公表平１−５０１３４４号公報に
記載されているものがある。この従来例は、ラウドスピ
ーカから制御音を放音することにより、車室内に騒音源
から伝達される騒音を低減させる能動型騒音制御装置で
あって、車室内の残留騒音を複数のマイクロフォンで検
出すると共に、騒音源の任意に選択し得る高調波を含む
少なくとも一つの基準信号を発生させ、これら残留騒音
検出信号と基準信号とをプロセッサ／記憶ユニットに供
給することにより、基準信号を適応フィルタ処理してラ
ウドスピーカの駆動信号を形成するようにしている。こ
こで、適応フィルタ処理では、その第ｉ番目のフィルタ
係数Ｗmi(n＋1)を、ＬＭＳアルゴリズムに従って、複数
のマイクロフォンの検出信号Ｖekの平均自乗和として設
定された評価関数Ｊを最小とするように、下記(1) 式に
従って順次更新するようにしている。
ては、例えば特許出願公表平１−５０１３４４号公報に
記載されているものがある。この従来例は、ラウドスピ
ーカから制御音を放音することにより、車室内に騒音源
から伝達される騒音を低減させる能動型騒音制御装置で
あって、車室内の残留騒音を複数のマイクロフォンで検
出すると共に、騒音源の任意に選択し得る高調波を含む
少なくとも一つの基準信号を発生させ、これら残留騒音
検出信号と基準信号とをプロセッサ／記憶ユニットに供
給することにより、基準信号を適応フィルタ処理してラ
ウドスピーカの駆動信号を形成するようにしている。こ
こで、適応フィルタ処理では、その第ｉ番目のフィルタ
係数Ｗmi(n＋1)を、ＬＭＳアルゴリズムに従って、複数
のマイクロフォンの検出信号Ｖekの平均自乗和として設
定された評価関数Ｊを最小とするように、下記(1) 式に
従って順次更新するようにしている。
【０００３】 ここで、Ｗmi(n) は前回即ちｎ番目のサンプル時のフ
ィルタ係数、μは収束係数、Ｖekはｋ番目のマイクロフ
ォン出力、ｘは騒音源に相関のある基準信号、Ｃkmはｍ
番目のスピーカとｋ番目のマイクロフォンとの間の実空
間伝達関数である。
ィルタ係数、μは収束係数、Ｖekはｋ番目のマイクロフ
ォン出力、ｘは騒音源に相関のある基準信号、Ｃkmはｍ
番目のスピーカとｋ番目のマイクロフォンとの間の実空
間伝達関数である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の能動型騒音制御装置にあっては、適応フィルタのフ
ィルタ係数を更新する制御アルゴリズムで、ラウドスピ
ーカ及びマイクロフォン間の実際の空間伝達関数Ｃkmそ
のものではなく、これをモデル化したモデル空間伝達関
数Ｃkm′を使用しているので、例えばラウドスピーカ，
マイクロフォンの劣化或いは閉空間の温度変化、ドアの
開閉等によって実際の伝達関数が変化したときには、前
記(1) 式で算出される適応フィルタのフィルタ係数Ｗmi
(n＋1)に誤差を生じて評価関数Ｊが収束せずに発散し、
異状音を発生するおそれがあるという未解決の課題があ
った。
来の能動型騒音制御装置にあっては、適応フィルタのフ
ィルタ係数を更新する制御アルゴリズムで、ラウドスピ
ーカ及びマイクロフォン間の実際の空間伝達関数Ｃkmそ
のものではなく、これをモデル化したモデル空間伝達関
数Ｃkm′を使用しているので、例えばラウドスピーカ，
マイクロフォンの劣化或いは閉空間の温度変化、ドアの
開閉等によって実際の伝達関数が変化したときには、前
記(1) 式で算出される適応フィルタのフィルタ係数Ｗmi
(n＋1)に誤差を生じて評価関数Ｊが収束せずに発散し、
異状音を発生するおそれがあるという未解決の課題があ
った。
【０００５】そこで、この発明は、上記従来例の未解決
の課題に着目してなされたものであり、正弦波信号を使
用することにより、実際の空間伝達関数とこれをモデル
化したモデル化空間伝達関数のずれを検出して自己診断
することができる能動型騒音制御装置を提供することを
目的としている。
の課題に着目してなされたものであり、正弦波信号を使
用することにより、実際の空間伝達関数とこれをモデル
化したモデル化空間伝達関数のずれを検出して自己診断
することができる能動型騒音制御装置を提供することを
目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る能動型騒音制御装置は、図１に示す
ように、基準信号発生手段からの騒音源の騒音発生状態
に応じた基準信号を適応フィルタ手段を介して制御音源
に入力し、当該制御音源から送出される音圧と周囲の騒
音音圧との合成音圧を残留騒音検出手段で検出し、前記
基準信号を制御音源及び残留騒音検出手段間の空間伝達
関数をモデル化したモデル空間伝達関数をフィルタ係数
とするフィルタ手段でフィルタ処理した信号と前記残留
騒音検出信号とに基づいてフィルタ係数更新手段で前記
適応フィルタのフィルタ係数を最急降下法を用いて更新
するようにした能動型騒音制御装置において、前記制御
音源及びフィルタ手段に前記基準信号に代えて掃引正弦
波信号を供給する掃引信号供給手段と、前記残留騒音検
出手段で検出した掃引正弦波信号とフィルタ手段でフィ
ルタ処理された掃引正弦波信号とを比較して、当該フィ
ルタ手段のモデル空間伝達関数の適否を判断する判断手
段とを備えたことを特徴としている。
に、請求項１に係る能動型騒音制御装置は、図１に示す
ように、基準信号発生手段からの騒音源の騒音発生状態
に応じた基準信号を適応フィルタ手段を介して制御音源
に入力し、当該制御音源から送出される音圧と周囲の騒
音音圧との合成音圧を残留騒音検出手段で検出し、前記
基準信号を制御音源及び残留騒音検出手段間の空間伝達
関数をモデル化したモデル空間伝達関数をフィルタ係数
とするフィルタ手段でフィルタ処理した信号と前記残留
騒音検出信号とに基づいてフィルタ係数更新手段で前記
適応フィルタのフィルタ係数を最急降下法を用いて更新
するようにした能動型騒音制御装置において、前記制御
音源及びフィルタ手段に前記基準信号に代えて掃引正弦
波信号を供給する掃引信号供給手段と、前記残留騒音検
出手段で検出した掃引正弦波信号とフィルタ手段でフィ
ルタ処理された掃引正弦波信号とを比較して、当該フィ
ルタ手段のモデル空間伝達関数の適否を判断する判断手
段とを備えたことを特徴としている。
【０００７】また、請求項２に係る能動型騒音制御装置
は、図２に示すように、基準信号発生手段からの騒音源
の騒音発生状態に応じた基準信号を適応フィルタ手段を
介して制御音源に入力し、当該制御音源から送出される
音圧と周囲の騒音音圧との合成音圧を残留騒音検出手段
で検出し、前記基準信号を制御音源及び残留騒音検出手
段間の空間伝達関数をモデル化したモデル空間伝達関数
をフィルタ係数とするフィルタ手段でフィルタ処理した
信号と前記残留騒音検出信号とに基づいてフィルタ係数
更新手段で前記適応フィルタのフィルタ係数を最急降下
法を用いて更新するようにした能動型騒音制御装置にお
いて、前記制御音源及びフィルタ手段に前記基準信号に
代えて掃引正弦波信号を供給する掃引信号供給手段と、
前記残留騒音検出手段で検出した掃引正弦波信号とフィ
ルタ手段でフィルタ処理された掃引正弦波信号とを比較
して、当該フィルタ手段のモデル空間伝達関数の適否を
判断する判断手段と、該判断手段でモデル空間伝達関数
が適正と判断され且つモデル空間伝達関数及び実空間伝
達関数にずれを生じているときにフィルタ係数の同定を
行う同定手段とを備えたことを特徴としている。
は、図２に示すように、基準信号発生手段からの騒音源
の騒音発生状態に応じた基準信号を適応フィルタ手段を
介して制御音源に入力し、当該制御音源から送出される
音圧と周囲の騒音音圧との合成音圧を残留騒音検出手段
で検出し、前記基準信号を制御音源及び残留騒音検出手
段間の空間伝達関数をモデル化したモデル空間伝達関数
をフィルタ係数とするフィルタ手段でフィルタ処理した
信号と前記残留騒音検出信号とに基づいてフィルタ係数
更新手段で前記適応フィルタのフィルタ係数を最急降下
法を用いて更新するようにした能動型騒音制御装置にお
いて、前記制御音源及びフィルタ手段に前記基準信号に
代えて掃引正弦波信号を供給する掃引信号供給手段と、
前記残留騒音検出手段で検出した掃引正弦波信号とフィ
ルタ手段でフィルタ処理された掃引正弦波信号とを比較
して、当該フィルタ手段のモデル空間伝達関数の適否を
判断する判断手段と、該判断手段でモデル空間伝達関数
が適正と判断され且つモデル空間伝達関数及び実空間伝
達関数にずれを生じているときにフィルタ係数の同定を
行う同定手段とを備えたことを特徴としている。
【０００８】ここで、判断手段としては、残留騒音検出
手段で検出した掃引正弦波信号とフィルタ部でフィルタ
処理された掃引正弦波信号との振幅差又は位相差が予め
設定した閾値以上であるか否かによってモデル空間伝達
関数の適否を判断することが望ましい。また、同定手段
としては、残留騒音検出手段で検出した掃引正弦波信号
とフィルタ部でフィルタ処理された掃引正弦波信号との
位相差及びゲイン差が夫々予め設定した範囲内にあると
き再同定を行うことが望ましい。
手段で検出した掃引正弦波信号とフィルタ部でフィルタ
処理された掃引正弦波信号との振幅差又は位相差が予め
設定した閾値以上であるか否かによってモデル空間伝達
関数の適否を判断することが望ましい。また、同定手段
としては、残留騒音検出手段で検出した掃引正弦波信号
とフィルタ部でフィルタ処理された掃引正弦波信号との
位相差及びゲイン差が夫々予め設定した範囲内にあると
き再同定を行うことが望ましい。
【０００９】
【作用】請求項１に係る能動型騒音制御装置において
は、掃引信号供給手段で、掃引正弦波信号を前記制御音
源及びフィルタ手段に前記基準信号に代えて供給し、判
断手段で、残留信号検出手段で検出した実際の制御音源
及び残留騒音検出手段間の実空間伝達関数を含む掃引正
弦波信号と、フィルタ手段でフィルタ処理されたモデル
空間伝達関数を含む掃引正弦波信号とを比較することに
より、両正弦波信号間に予め設定された振幅閾値又は位
相閾値以上の振幅差又は位相差があるときに、モデル空
間伝達関数及び実空間伝達のずれによる異常であると判
断する自己診断を行う。
は、掃引信号供給手段で、掃引正弦波信号を前記制御音
源及びフィルタ手段に前記基準信号に代えて供給し、判
断手段で、残留信号検出手段で検出した実際の制御音源
及び残留騒音検出手段間の実空間伝達関数を含む掃引正
弦波信号と、フィルタ手段でフィルタ処理されたモデル
空間伝達関数を含む掃引正弦波信号とを比較することに
より、両正弦波信号間に予め設定された振幅閾値又は位
相閾値以上の振幅差又は位相差があるときに、モデル空
間伝達関数及び実空間伝達のずれによる異常であると判
断する自己診断を行う。
【００１０】また、請求項２に係る能動型騒音制御装置
においては、上記作用に加えて、判断手段で適正である
と判断され且つモデル空間伝達関数及び実空間伝達関数
にずれを生じているときに同定手段によってモデル空間
伝達関数を同定することにより、両者のずれを解消す
る。
においては、上記作用に加えて、判断手段で適正である
と判断され且つモデル空間伝達関数及び実空間伝達関数
にずれを生じているときに同定手段によってモデル空間
伝達関数を同定することにより、両者のずれを解消す
る。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図３は、本発明を車両に適用した場合の一実施例
を示す概略構成図である。図３において、１は車体であ
って、車室２の前方に騒音源としての４気筒エンジン３
が配置されている。車室２内には、前部座席４Ｆ及び後
部座席４Ｒが配設されていると共に、例えばダッシュボ
ードの下部及び後部座席４Ｒの後方側に制御音源として
のオーディオ信号を出力する制御音源を兼ねるラウドス
ピーカ５ａ及び５ｂが配設され、さらに天井の前方、中
央及び後方部に夫々残留騒音検出手段としてのマイクロ
フォン６ａ，６ｂ及び６ｃが配設されている。
する。図３は、本発明を車両に適用した場合の一実施例
を示す概略構成図である。図３において、１は車体であ
って、車室２の前方に騒音源としての４気筒エンジン３
が配置されている。車室２内には、前部座席４Ｆ及び後
部座席４Ｒが配設されていると共に、例えばダッシュボ
ードの下部及び後部座席４Ｒの後方側に制御音源として
のオーディオ信号を出力する制御音源を兼ねるラウドス
ピーカ５ａ及び５ｂが配設され、さらに天井の前方、中
央及び後方部に夫々残留騒音検出手段としてのマイクロ
フォン６ａ，６ｂ及び６ｃが配設されている。
【００１２】また、エンジン３には、クランク角センサ
７が取付けられ、このクランク角センサ７からクランク
軸が１８０度回転する毎に１サイクルの正弦波信号でな
る騒音発生状態検出信号Ｘが出力される。さらに、車両
には自己診断を行う場合の正弦波信号を後述するコント
ローラ１５からの制御信号ＣＢによって発生するスウィ
ープジェネレータ８、同定を行う場合のホワイトノイズ
を同様にコントローラ１５からの制御信号ＣＣによって
発生するホワイトノイズ発生器９及び自己診断を開始す
るための自己診断スイッチ１０が搭載されている。
７が取付けられ、このクランク角センサ７からクランク
軸が１８０度回転する毎に１サイクルの正弦波信号でな
る騒音発生状態検出信号Ｘが出力される。さらに、車両
には自己診断を行う場合の正弦波信号を後述するコント
ローラ１５からの制御信号ＣＢによって発生するスウィ
ープジェネレータ８、同定を行う場合のホワイトノイズ
を同様にコントローラ１５からの制御信号ＣＣによって
発生するホワイトノイズ発生器９及び自己診断を開始す
るための自己診断スイッチ１０が搭載されている。
【００１３】そして、マイクロフォン６ａ〜６ｃから出
力される残留騒音検出信号ｅ1 〜ｅ 3 がコントローラ１
５に入力されると共に、クランク角センサ７の検出信号
Ｘ、スウィープジェネレータ８の正弦波信号、ホワイト
ノイズ発生器９のホワイトノイズ及び自己診断スイッチ
１０のスイッチ信号もコントローラ１５に入力される。
力される残留騒音検出信号ｅ1 〜ｅ 3 がコントローラ１
５に入力されると共に、クランク角センサ７の検出信号
Ｘ、スウィープジェネレータ８の正弦波信号、ホワイト
ノイズ発生器９のホワイトノイズ及び自己診断スイッチ
１０のスイッチ信号もコントローラ１５に入力される。
【００１４】コントローラ１５は、図４に示すように、
入力される基準信号ＸをＡ／Ｄ変換して出力するＡ／Ｄ
変換回路２１と、マイクロフォン６ａ〜６ｃの残留騒音
検出信号ｅ1 〜ｅ3 を増幅する増幅器２２ａ〜２２ｃ
と、これら増幅器２２ａ〜２２ｃの増幅出力をＡ／Ｄ変
換して出力するＡ／Ｄ変換回路２３ａ〜２３ｃと、スウ
ィープジェネレータ８の正弦波信号をＡ／Ｄ変換して出
力するＡ／Ｄ変換回路２４と、ホワイトノイズ発生器９
のホワイトノイズをＡ／Ｄ変換して出力するＡ／Ｄ変換
回路２５と、各Ａ／Ｄ変換回路２１，２３ａ〜２３ｃ，
２４，２５の変換出力及び自己診断スイッチ１０のスイ
ッチ信号が入力されるマイクロコンピュータ２６と、こ
のマイクロコンピュータ２６から出力されるラウドスピ
ーカ５ａ，５ｂの駆動信号ｙ1,ｙ2 をＤ／Ａ変換して出
力するＤ／Ａ変換回路２７ａ，２７ｂと、これらＤ／Ａ
変換回路２７ａ，２７ｂの出力、スウィープジェネレー
タ８の正弦波信号及びホワイトノイズ発生器９のホワイ
トノイズが入力され、これらをマイクロコンピュータ２
６からの制御信号ＣＡによって選択するアナログマルチ
プレクサ２８ａ，２８ｂと、これらアナログマルチプレ
クサ２８ａ，２８ｂから出力されるアナログ信号を増幅
してラウドスピーカ５ａ，５ｂに供給する増幅器２９
ａ，２９ｂと、マイクロコンピュータ２６から出力され
る表示データを表示する例えば液晶表示器で構成される
表示装置３０とを備えている。
入力される基準信号ＸをＡ／Ｄ変換して出力するＡ／Ｄ
変換回路２１と、マイクロフォン６ａ〜６ｃの残留騒音
検出信号ｅ1 〜ｅ3 を増幅する増幅器２２ａ〜２２ｃ
と、これら増幅器２２ａ〜２２ｃの増幅出力をＡ／Ｄ変
換して出力するＡ／Ｄ変換回路２３ａ〜２３ｃと、スウ
ィープジェネレータ８の正弦波信号をＡ／Ｄ変換して出
力するＡ／Ｄ変換回路２４と、ホワイトノイズ発生器９
のホワイトノイズをＡ／Ｄ変換して出力するＡ／Ｄ変換
回路２５と、各Ａ／Ｄ変換回路２１，２３ａ〜２３ｃ，
２４，２５の変換出力及び自己診断スイッチ１０のスイ
ッチ信号が入力されるマイクロコンピュータ２６と、こ
のマイクロコンピュータ２６から出力されるラウドスピ
ーカ５ａ，５ｂの駆動信号ｙ1,ｙ2 をＤ／Ａ変換して出
力するＤ／Ａ変換回路２７ａ，２７ｂと、これらＤ／Ａ
変換回路２７ａ，２７ｂの出力、スウィープジェネレー
タ８の正弦波信号及びホワイトノイズ発生器９のホワイ
トノイズが入力され、これらをマイクロコンピュータ２
６からの制御信号ＣＡによって選択するアナログマルチ
プレクサ２８ａ，２８ｂと、これらアナログマルチプレ
クサ２８ａ，２８ｂから出力されるアナログ信号を増幅
してラウドスピーカ５ａ，５ｂに供給する増幅器２９
ａ，２９ｂと、マイクロコンピュータ２６から出力され
る表示データを表示する例えば液晶表示器で構成される
表示装置３０とを備えている。
【００１５】ここで、マイクロコンピュータ２６は、常
時、順次更新されるフィルタ係数Ｗ miに基づいて基準信
号Ｘのたたみ込み演算を行ってラウドスピーカ５ａ，５
ｂに対する駆動信号ｙ1,ｙ2 を算出する適応ディジタル
フィルタ処理と、基準信号Ｘに基づきマイクロフォン及
びスピーカ間の空間伝達関数の組合せ数に応じて、モデ
ル化したモデル空間伝達関数に対応するフィルタ係数で
フィルタ処理された基準信号ｒkm（後述する(6),(7) 式
参照）を生成するディジタルフィルタ処理と、このフィ
ルタ処理された基準信号ｒkmと残留騒音検出信号ｅ1 〜
ｅ3 とに基づき適応ディジタルフィルタ処理におけるフ
ィルタ係数ＷmiをＬＭＳ(Least Mean Square) アルゴリ
ズムを用いて更新するフィルタ係数更新処理とを実行す
ると共に、自己診断スイッチ１０をオン状態とすること
により、自己診断処理及び必要に応じて同定処理を実行
する。
時、順次更新されるフィルタ係数Ｗ miに基づいて基準信
号Ｘのたたみ込み演算を行ってラウドスピーカ５ａ，５
ｂに対する駆動信号ｙ1,ｙ2 を算出する適応ディジタル
フィルタ処理と、基準信号Ｘに基づきマイクロフォン及
びスピーカ間の空間伝達関数の組合せ数に応じて、モデ
ル化したモデル空間伝達関数に対応するフィルタ係数で
フィルタ処理された基準信号ｒkm（後述する(6),(7) 式
参照）を生成するディジタルフィルタ処理と、このフィ
ルタ処理された基準信号ｒkmと残留騒音検出信号ｅ1 〜
ｅ3 とに基づき適応ディジタルフィルタ処理におけるフ
ィルタ係数ＷmiをＬＭＳ(Least Mean Square) アルゴリ
ズムを用いて更新するフィルタ係数更新処理とを実行す
ると共に、自己診断スイッチ１０をオン状態とすること
により、自己診断処理及び必要に応じて同定処理を実行
する。
【００１６】ここで、マイクロコンピュータ２６の制御
原理を一般式を用いて説明する。今、第ｋ番目のマイク
ロフォン６ａ〜６ｃが検出した残留騒音検出信号をｅk
(n)、ラウドスピーカ５ａ及び５ｂからの制御音（二次
音）が無いときの第ｋ番目のマイクロフォン６ａ〜６ｃ
が検出した残留騒音検出信号をｅpt(n) 、第ｍ番目のラ
ウドスピーカ５ａ及び５ｂと第ｋ番目のマイクロフォン
６ａ〜６ｃとの間の伝達関数ＨkmをＦＩＲ（有限インパ
ルス応答）関数で表したときの第ｊ番目（ｊ＝０，１，
２，──Ｉc - 1 ）の項に対応するフィルタ係数をＣ
kmj ′、基準信号をＸ(n) 、この基準信号Ｘ(n) を入力
しｍ番目のラウドスピーカ５ａ及び５ｂを駆動する適応
ディジタルフィルタの第ｉ番目（ｉ＝０，１，２，─Ｉ
F -1）の係数をＷmiとすると、下記(2) 式が成立する。
原理を一般式を用いて説明する。今、第ｋ番目のマイク
ロフォン６ａ〜６ｃが検出した残留騒音検出信号をｅk
(n)、ラウドスピーカ５ａ及び５ｂからの制御音（二次
音）が無いときの第ｋ番目のマイクロフォン６ａ〜６ｃ
が検出した残留騒音検出信号をｅpt(n) 、第ｍ番目のラ
ウドスピーカ５ａ及び５ｂと第ｋ番目のマイクロフォン
６ａ〜６ｃとの間の伝達関数ＨkmをＦＩＲ（有限インパ
ルス応答）関数で表したときの第ｊ番目（ｊ＝０，１，
２，──Ｉc - 1 ）の項に対応するフィルタ係数をＣ
kmj ′、基準信号をＸ(n) 、この基準信号Ｘ(n) を入力
しｍ番目のラウドスピーカ５ａ及び５ｂを駆動する適応
ディジタルフィルタの第ｉ番目（ｉ＝０，１，２，─Ｉ
F -1）の係数をＷmiとすると、下記(2) 式が成立する。
【００１７】 ここで、（ｎ）が付く項は、いずれもサンプリング時
刻ｎのサンプル値であり、また、Ｋはマイクロフォン６
ａ〜６ｃの数（本実施例では３個）、Ｍはラウドスピー
カ５ａ及び５ｂの数（本実施例では２個）、ＩC はＦＩ
Ｒディジタルフィルタで表現されたフィルタ係数Ｃkm′
のタップ数（フィルタ次数）、ＩF は適応ディジタルフ
ィルタで表現されたフィルタ係数Ｗmiのタップ数（フィ
ルタ次数）である。
刻ｎのサンプル値であり、また、Ｋはマイクロフォン６
ａ〜６ｃの数（本実施例では３個）、Ｍはラウドスピー
カ５ａ及び５ｂの数（本実施例では２個）、ＩC はＦＩ
Ｒディジタルフィルタで表現されたフィルタ係数Ｃkm′
のタップ数（フィルタ次数）、ＩF は適応ディジタルフ
ィルタで表現されたフィルタ係数Ｗmiのタップ数（フィ
ルタ次数）である。
【００１８】上記(2) 式中の右辺の「｛ΣＷmi・Ｘ(n-j
-i) ｝」（＝ｙm ）の項は、基準信号Ｘを適応ディジタ
ルフィルタ処理したときの出力を表し、「ΣＣkmj ・
｛ΣＷ mi・Ｘ(n-j-i) ｝」の項は第ｍ番目のスピーカ５
ａ及び５ｂに入力された信号エネルギがこれらスピーカ
５ａ及び５ｂから音響エネルギとして出力され、車室内
の空間伝達関数Ｃkmを経て第ｋ番目のマイクロフォン６
ａ〜６ｃに到達したときの信号を表し、さらに「ΣΣＣ
kmj ・｛ΣＷmi・Ｘ(n-j-i) ｝」の右辺第２項全体は、
第ｋ番目のマイクロフォン６ａ〜６ｃへの到達信号を全
スピーカについて足し合わせているから、第ｋ番目のマ
イクロフォン６ａ〜６ｃに到達する二次音の総和を表
す。
-i) ｝」（＝ｙm ）の項は、基準信号Ｘを適応ディジタ
ルフィルタ処理したときの出力を表し、「ΣＣkmj ・
｛ΣＷ mi・Ｘ(n-j-i) ｝」の項は第ｍ番目のスピーカ５
ａ及び５ｂに入力された信号エネルギがこれらスピーカ
５ａ及び５ｂから音響エネルギとして出力され、車室内
の空間伝達関数Ｃkmを経て第ｋ番目のマイクロフォン６
ａ〜６ｃに到達したときの信号を表し、さらに「ΣΣＣ
kmj ・｛ΣＷmi・Ｘ(n-j-i) ｝」の右辺第２項全体は、
第ｋ番目のマイクロフォン６ａ〜６ｃへの到達信号を全
スピーカについて足し合わせているから、第ｋ番目のマ
イクロフォン６ａ〜６ｃに到達する二次音の総和を表
す。
【００１９】次いで、評価関数Ｊを下記(3) 式のように
置く。
置く。
【００２０】 そして、本実施例では、ＬＭＳアルゴリズムを採用
し、評価関数Ｊを最小とするフィルタ係数Ｗmiを求め、
適応ディジタルフィルタ処理の各フィルタ係数Ｗmiを更
新する。最急降下法であるＬＭＳアルゴリズムは、適応
ディジタルフィルタ処理のフィルタ係数としてｎ番目の
値Ｗmi(n)を用い、平均自乗誤差の勾配∂Ｊ／∂Ｗmiを
算出し、これをα倍して（ｎ＋１）番目の値Ｗmi(n＋1)
を求め、評価関数Ｊの値を小さくするように演算を実行
する。
し、評価関数Ｊを最小とするフィルタ係数Ｗmiを求め、
適応ディジタルフィルタ処理の各フィルタ係数Ｗmiを更
新する。最急降下法であるＬＭＳアルゴリズムは、適応
ディジタルフィルタ処理のフィルタ係数としてｎ番目の
値Ｗmi(n)を用い、平均自乗誤差の勾配∂Ｊ／∂Ｗmiを
算出し、これをα倍して（ｎ＋１）番目の値Ｗmi(n＋1)
を求め、評価関数Ｊの値を小さくするように演算を実行
する。
【００２１】この勾配∂Ｊ／∂Ｗmiの計算式は、(3) 式
より、
より、
【００２２】 そして、前記 (2)式より、
【００２３】 となるので、
【００２４】 ここで、(5) 式の右辺を、
【００２５】 とおくと、フィルタ係数に対する評価関数の勾配∂Ｊ／
∂Ｗmiは、
∂Ｗmiは、
【００２６】 で表すことができる。
【００２７】したがって、フィルタ係数の更新式は、重
み係数γk も含めた形で下記(9) 式で与えられる。
み係数γk も含めた形で下記(9) 式で与えられる。
【００２８】 ここで、αは収束係数であり、適応ディジタルフィル
タ処理が最適に収束する速度や、その際の安定性に関与
する。
タ処理が最適に収束する速度や、その際の安定性に関与
する。
【００２９】このように、適応ディジタルフィルタ処理
におけるフィルタ係数Ｗmi(n+1) を、マイクロフォン６
ａ〜６ｃから出力される残留騒音検出信号ｅ1(n)〜e
3(n) とクランク角センサ７からの基準信号Ｘ(n) とに
基づいてＬＭＳアルゴリズムに従って順次更新すること
により、入力される残留騒音検出信号ｅ1(n)〜ｅ3(n)を
最小とする駆動信号ｙ1(n)及びｙ2(n)が形成され、これ
らがラウドスピーカ５ａ及び５ｂに供給されて、これら
から出力される制御音によって車室２内の騒音が相殺さ
れる。
におけるフィルタ係数Ｗmi(n+1) を、マイクロフォン６
ａ〜６ｃから出力される残留騒音検出信号ｅ1(n)〜e
3(n) とクランク角センサ７からの基準信号Ｘ(n) とに
基づいてＬＭＳアルゴリズムに従って順次更新すること
により、入力される残留騒音検出信号ｅ1(n)〜ｅ3(n)を
最小とする駆動信号ｙ1(n)及びｙ2(n)が形成され、これ
らがラウドスピーカ５ａ及び５ｂに供給されて、これら
から出力される制御音によって車室２内の騒音が相殺さ
れる。
【００３０】次に、上記実施例の動作をマイクロコンピ
ュータ２６の処理手順を示す図５のフローチャートを伴
って説明する。なお、全体のシステムはキースイッチが
オン状態となったときに、電源が投入され、マイクロコ
ンピュータ２６で図５に示すタイマ割込処理を所定時間
（例えば１msec）毎に実行する。なお、電源投入時のメ
インプログラムによる初期化処理によって制御信号ＣＡ
が「００」に設定され、これによりアナログマルチプレ
クサ２８ａ，２８ｂによってマイクロコンピュータ２６
から出力される駆動信号ｙ1,ｙ2 が選択される。
ュータ２６の処理手順を示す図５のフローチャートを伴
って説明する。なお、全体のシステムはキースイッチが
オン状態となったときに、電源が投入され、マイクロコ
ンピュータ２６で図５に示すタイマ割込処理を所定時間
（例えば１msec）毎に実行する。なお、電源投入時のメ
インプログラムによる初期化処理によって制御信号ＣＡ
が「００」に設定され、これによりアナログマルチプレ
クサ２８ａ，２８ｂによってマイクロコンピュータ２６
から出力される駆動信号ｙ1,ｙ2 が選択される。
【００３１】すなわち、ステップＳ１で、自己診断モー
ドが設定されているか否かを判定する。この判定は、運
転席近傍に配設された自己診断スイッチ１０がオン状態
であるか否かによって行い、自己診断スイッチ１０がオ
フ状態であるときにはステップＳ２に移行して、図６に
示す通常騒音抑制制御処理を実行し、自己診断スイッチ
１０がオン状態であるときにはステップＳ３に移行し
て、図７に示す自己診断処理を実行する。
ドが設定されているか否かを判定する。この判定は、運
転席近傍に配設された自己診断スイッチ１０がオン状態
であるか否かによって行い、自己診断スイッチ１０がオ
フ状態であるときにはステップＳ２に移行して、図６に
示す通常騒音抑制制御処理を実行し、自己診断スイッチ
１０がオン状態であるときにはステップＳ３に移行し
て、図７に示す自己診断処理を実行する。
【００３２】通常騒音抑制制御処理は、図６に示すよう
に、先ずステップＳ２１で残留騒音検出信号ｅ1 〜ｅ3
及び基準信号Ｘ(n) を読込み、次いでステップＳ２２に
移行して、前記(7) 式に対応するディジタルフィルタ処
理を行ってフィルタ処理された基準信号ｒkmを算出し、
次いでステップＳ２３に移行して算出されたフィルタ処
理された基準信号ｒkmと残留騒音検出信号ｅ1 〜ｅ3 と
に基づいて前記(9) 式に従ったフィルタ係数更新処理を
行ってフィルタ係数Ｗmi(n+1) を算出し、次いでステッ
プＳ２４に移行して算出されたフィルタ係数Ｗmi(n+1)
をもとに適応ディジタルフィルタ処理を実行してラウド
スピーカ５ａ，５ｂに対する駆動信号ｙ 1,ｙ2 を算出
し、次いでステップＳ２５に移行して算出した駆動信号
ｙ1,ｙ2 をＤ／Ａ変換回路２７ａ，２７ｂに出力してか
ら通常騒音抑制制御処理を終了し：タイマ割込処理を終
了して所定のメインプログラムに復帰する。
に、先ずステップＳ２１で残留騒音検出信号ｅ1 〜ｅ3
及び基準信号Ｘ(n) を読込み、次いでステップＳ２２に
移行して、前記(7) 式に対応するディジタルフィルタ処
理を行ってフィルタ処理された基準信号ｒkmを算出し、
次いでステップＳ２３に移行して算出されたフィルタ処
理された基準信号ｒkmと残留騒音検出信号ｅ1 〜ｅ3 と
に基づいて前記(9) 式に従ったフィルタ係数更新処理を
行ってフィルタ係数Ｗmi(n+1) を算出し、次いでステッ
プＳ２４に移行して算出されたフィルタ係数Ｗmi(n+1)
をもとに適応ディジタルフィルタ処理を実行してラウド
スピーカ５ａ，５ｂに対する駆動信号ｙ 1,ｙ2 を算出
し、次いでステップＳ２５に移行して算出した駆動信号
ｙ1,ｙ2 をＤ／Ａ変換回路２７ａ，２７ｂに出力してか
ら通常騒音抑制制御処理を終了し：タイマ割込処理を終
了して所定のメインプログラムに復帰する。
【００３３】また、自己診断処理は、図７に示すよう
に、先ずステップＳ３１で制御信号ＣＡを「０１」に設
定することにより、アナログマルチプレクサ２８ａ，２
８ｂの入力側を夫々スウィープジェネレータ８側に切換
え、次いでステップＳ３２に移行して論理値“１”の制
御信号ＣＢをスウィープジェネレータ８に出力して、こ
のスウィープジェネレータ８を起動してからステップＳ
３３に移行して発振周波数設定値ｆをスウィープジェネ
レータ８に出力して、この発振周波数設定値ｆの掃引信
号ＸＳを発生させる。
に、先ずステップＳ３１で制御信号ＣＡを「０１」に設
定することにより、アナログマルチプレクサ２８ａ，２
８ｂの入力側を夫々スウィープジェネレータ８側に切換
え、次いでステップＳ３２に移行して論理値“１”の制
御信号ＣＢをスウィープジェネレータ８に出力して、こ
のスウィープジェネレータ８を起動してからステップＳ
３３に移行して発振周波数設定値ｆをスウィープジェネ
レータ８に出力して、この発振周波数設定値ｆの掃引信
号ＸＳを発生させる。
【００３４】次いで、ステップＳ３４に移行して、スウ
ィープジェネレータ８から出力される掃引正弦波信号Ｘ
Ｓ及びマイクロフォン６ａ〜６ｃで検出された残留騒音
検出信号ｅ1 〜ｅ3 を夫々読込み、次いでステップＳ３
５に移行して掃引正弦波信号ＸＳをモデル空間伝達関数
Ｃkm′をフィルタ係数とするディジタルフィルタ処理を
行ってフィルタ処理された正弦波信号ｒ1m〜ｒ3m（＝Ｃ
km′×ＸＳ）を算出すると共に、各スピーカについての
フィルタ処理された正弦波信号を加算して、各マイクロ
フォン６ａ〜６ｃの残留騒音検出信号ｅ1 〜ｅ3 に対応
するフィルタ処理された正弦波信号ｒ1 〜ｒ3 を算出
し、次いでステップＳ３６に移行して、フィルタ処理さ
れた正弦波信号ｒ1 〜ｒ3 及び残留騒音検出信号ｅ1 〜
ｅ3 の平均値Ｍr1〜Ｍr3及びＭe1〜Ｍe3を算出する。
ィープジェネレータ８から出力される掃引正弦波信号Ｘ
Ｓ及びマイクロフォン６ａ〜６ｃで検出された残留騒音
検出信号ｅ1 〜ｅ3 を夫々読込み、次いでステップＳ３
５に移行して掃引正弦波信号ＸＳをモデル空間伝達関数
Ｃkm′をフィルタ係数とするディジタルフィルタ処理を
行ってフィルタ処理された正弦波信号ｒ1m〜ｒ3m（＝Ｃ
km′×ＸＳ）を算出すると共に、各スピーカについての
フィルタ処理された正弦波信号を加算して、各マイクロ
フォン６ａ〜６ｃの残留騒音検出信号ｅ1 〜ｅ3 に対応
するフィルタ処理された正弦波信号ｒ1 〜ｒ3 を算出
し、次いでステップＳ３６に移行して、フィルタ処理さ
れた正弦波信号ｒ1 〜ｒ3 及び残留騒音検出信号ｅ1 〜
ｅ3 の平均値Ｍr1〜Ｍr3及びＭe1〜Ｍe3を算出する。
【００３５】次いで、ステップＳ３７に移行して、下記
(10)〜(12)式の演算を行って対応する正弦波信号の平均
値Ｍrkと残留騒音検出信号の平均値Ｍekとの差値の絶対
値でなる平均偏差ΔＤk を算出する。 ΔＤ1 ＝｜Ｍr1−Ｍe1｜ …………(10) ΔＤ2 ＝｜Ｍr2−Ｍe2｜ …………(11) ΔＤ3 ＝｜Ｍr3−Ｍe3｜ …………(12) 次いで、ステップＳ３８に移行して、算出した平均偏差
ΔＤk が予め設定した偏差閾値ΔＳ以上であるか否かを
判定する。この判定は、フィルタ処理された正弦波信号
ｒk 及び実際のマイクロフォン６ａ〜６ｃで検出された
残留騒音検出信号ｅk の振幅差が大きい異常状態である
か否かを判定するものであり、ΔＤk ≧ΔＳであるとき
には、異常状態であると判断してステップＳ３９に移行
し、表示装置３０に不良表示データを出力して不良表示
を行ってから後述するステップＳ４４に移行し、ΔＤk
＜ΔＳであるときには正常状態と判断してステップＳ４
０に移行する。
(10)〜(12)式の演算を行って対応する正弦波信号の平均
値Ｍrkと残留騒音検出信号の平均値Ｍekとの差値の絶対
値でなる平均偏差ΔＤk を算出する。 ΔＤ1 ＝｜Ｍr1−Ｍe1｜ …………(10) ΔＤ2 ＝｜Ｍr2−Ｍe2｜ …………(11) ΔＤ3 ＝｜Ｍr3−Ｍe3｜ …………(12) 次いで、ステップＳ３８に移行して、算出した平均偏差
ΔＤk が予め設定した偏差閾値ΔＳ以上であるか否かを
判定する。この判定は、フィルタ処理された正弦波信号
ｒk 及び実際のマイクロフォン６ａ〜６ｃで検出された
残留騒音検出信号ｅk の振幅差が大きい異常状態である
か否かを判定するものであり、ΔＤk ≧ΔＳであるとき
には、異常状態であると判断してステップＳ３９に移行
し、表示装置３０に不良表示データを出力して不良表示
を行ってから後述するステップＳ４４に移行し、ΔＤk
＜ΔＳであるときには正常状態と判断してステップＳ４
０に移行する。
【００３６】このステップＳ４０では、フィルタ処理さ
れた正弦波信号ｒk及び残留騒音検出信号ｅk の各零ク
ロス点を検出して両零クロス点間の時間差を計測すると
共に、計測した時間差に前記ステップＳ３３で設定した
周波数ｆを乗算することにより、正弦波信号ｒk 及び残
留騒音検出信号ｅk 間の位相差Δθを波長数で求める。
れた正弦波信号ｒk及び残留騒音検出信号ｅk の各零ク
ロス点を検出して両零クロス点間の時間差を計測すると
共に、計測した時間差に前記ステップＳ３３で設定した
周波数ｆを乗算することにより、正弦波信号ｒk 及び残
留騒音検出信号ｅk 間の位相差Δθを波長数で求める。
【００３７】次いで、ステップＳ４１に移行して、算出
した位相差Δθが予め設定した位相閾値ΔθT 以上であ
るか否かを判定する。この判定は、本来正弦波信号ｒk
と残留騒音検出信号ｅk の位相はモデル空間伝達関数Ｃ
km′と実空間伝達関数Ｃkmとが一致しているはずである
が、両者に位相差を生じるのは両空間伝達関数にずれが
生じていることにほかならず、この位相差Δθが位相閾
値ΔθT 以上であるときには異常状態であると判断して
前記ステップＳ３９に移行し、位相差Δθが位相閾値Δ
θT 未満であるときには正常状態であると判断してステ
ップＳ４２に移行する。
した位相差Δθが予め設定した位相閾値ΔθT 以上であ
るか否かを判定する。この判定は、本来正弦波信号ｒk
と残留騒音検出信号ｅk の位相はモデル空間伝達関数Ｃ
km′と実空間伝達関数Ｃkmとが一致しているはずである
が、両者に位相差を生じるのは両空間伝達関数にずれが
生じていることにほかならず、この位相差Δθが位相閾
値ΔθT 以上であるときには異常状態であると判断して
前記ステップＳ３９に移行し、位相差Δθが位相閾値Δ
θT 未満であるときには正常状態であると判断してステ
ップＳ４２に移行する。
【００３８】このステップＳ４２では、現在の周波数ｆ
が予め設定した上限周波数ｆL を越えているか否かを判
定し、ｆ≦ｆL であるときにはステップＳ４３に移行し
て現在の周波数ｆに予め設定した周波数Δｆを加算した
値を新たな周波数ｆとして更新してから前記ステップＳ
３３に戻り、ｆ＞ｆL であるときには設定された消音周
波数域の全てにおいて正常であると判断してステップＳ
４４に移行して、スウィープジェネレータ８を停止させ
てからステップＳ４５に移行して「００」の制御信号Ｃ
Ａをアナログマルチプレクサ２８ａ，２８ｂに出力し、
これらによって駆動信号ｙ1,ｙ2 を選択してからステッ
プＳ４６に移行する。
が予め設定した上限周波数ｆL を越えているか否かを判
定し、ｆ≦ｆL であるときにはステップＳ４３に移行し
て現在の周波数ｆに予め設定した周波数Δｆを加算した
値を新たな周波数ｆとして更新してから前記ステップＳ
３３に戻り、ｆ＞ｆL であるときには設定された消音周
波数域の全てにおいて正常であると判断してステップＳ
４４に移行して、スウィープジェネレータ８を停止させ
てからステップＳ４５に移行して「００」の制御信号Ｃ
Ａをアナログマルチプレクサ２８ａ，２８ｂに出力し、
これらによって駆動信号ｙ1,ｙ2 を選択してからステッ
プＳ４６に移行する。
【００３９】このステップＳ４６では、位相差Δθが正
常な消音を行う場合の許容位相差Δθ1 以内であるか否
かを判定し、Δθ≦Δθ1 であるときには、効果的な消
音作用を行うことができる正常状態であると判断してス
テップＳ４７に移行し、正弦波信号ｒK 及び残留騒音検
出信号ｅk のゲイン差ΔＧが予め設定した許容ゲイン差
ΔＧ1 以内であるか否かを判定し、ΔＧ≦ΔＧ1 である
ときには、効果的な消音作用を行うことができる正常状
態であると判断してそのまま自己診断処理を終了して、
図５の処理に戻る。
常な消音を行う場合の許容位相差Δθ1 以内であるか否
かを判定し、Δθ≦Δθ1 であるときには、効果的な消
音作用を行うことができる正常状態であると判断してス
テップＳ４７に移行し、正弦波信号ｒK 及び残留騒音検
出信号ｅk のゲイン差ΔＧが予め設定した許容ゲイン差
ΔＧ1 以内であるか否かを判定し、ΔＧ≦ΔＧ1 である
ときには、効果的な消音作用を行うことができる正常状
態であると判断してそのまま自己診断処理を終了して、
図５の処理に戻る。
【００４０】また、ステップＳ４６の判定結果がΔθ＞
Δθ1 であるとき及びステップＳ４７の判定結果がΔＧ
＞ΔＧ1 であるときには、ステップＳ４８に移行して位
相差Δθが同定によって修復可能な限界位相差Δθ2 を
越えているか否かを判定し、Δθ＞Δθ2 であるときに
は修復不可能と判断してステップＳ４９に移行して、表
示装置３０に修復不能データを出力してこれを表示して
からそのまま自己診断処理を終了して、図５の処理に戻
り、Δθ≦Δθ2 であるときにはステップＳ５０に移行
してゲイン差ΔＧが同定によって修復可能な限界ゲイン
差ΔＧ2 を越えているか否かを判定し、ΔＧ＞ΔＧ2 で
あるときには修復不可能と判断して前記ステップＳ４９
に移行し、ΔＧ≦ΔＧ2 であるときには修復可能と判断
してステップＳ５１に移行して同定処理を実行する。
Δθ1 であるとき及びステップＳ４７の判定結果がΔＧ
＞ΔＧ1 であるときには、ステップＳ４８に移行して位
相差Δθが同定によって修復可能な限界位相差Δθ2 を
越えているか否かを判定し、Δθ＞Δθ2 であるときに
は修復不可能と判断してステップＳ４９に移行して、表
示装置３０に修復不能データを出力してこれを表示して
からそのまま自己診断処理を終了して、図５の処理に戻
り、Δθ≦Δθ2 であるときにはステップＳ５０に移行
してゲイン差ΔＧが同定によって修復可能な限界ゲイン
差ΔＧ2 を越えているか否かを判定し、ΔＧ＞ΔＧ2 で
あるときには修復不可能と判断して前記ステップＳ４９
に移行し、ΔＧ≦ΔＧ2 であるときには修復可能と判断
してステップＳ５１に移行して同定処理を実行する。
【００４１】この同定処理は、図８に示すように、先ず
ステップＳ５２で「１１」の制御信号ＣＡをアナログマ
ルチプレクサ２８ａ，２８ｂに出力して、これらの入力
側をホワイトノイズ発生器９側に切換える。次いで、ス
テップＳ５３に移行して、論理値“１”の制御信号ＣＣ
をホワイトノイズ発生器９に出力して、これを起動して
からステップＳ５４に移行する。
ステップＳ５２で「１１」の制御信号ＣＡをアナログマ
ルチプレクサ２８ａ，２８ｂに出力して、これらの入力
側をホワイトノイズ発生器９側に切換える。次いで、ス
テップＳ５３に移行して、論理値“１”の制御信号ＣＣ
をホワイトノイズ発生器９に出力して、これを起動して
からステップＳ５４に移行する。
【００４２】このステップＳ５４では、各マイクロフォ
ン６ａ〜６ｃからの残留騒音検出信号ｅ1 〜ｅ3 を読込
むと共に、ホワイトノイズ発生器９からのホワイトノイ
ズＸＷを読込み、次いでステップＳ５５に移行して、前
述した図７のステップＳ３５の処理と同様に、ホワイト
ノイズＸＷをモデル空間伝達関数Ｃkm′をフィルタ係数
とするディジタルフィルタ処理を行うことにより、フィ
ルタ処理されたホワイトノイズ信号ｒ1m〜ｒ3m（＝
Ｃkm′×ＸＷ）を算出すると共に、各スピーカ５ａ，５
ｂに突いてのフィルタ処理されたホワイトノイズ信号を
加算して、各マイクロフォン６ａ〜６ｃの残留騒音検出
信号ｅ1 〜ｅ3 に対応するフィルタ処理されたホワイト
ノイズ信号ｒ1 〜ｒ3 を算出する。
ン６ａ〜６ｃからの残留騒音検出信号ｅ1 〜ｅ3 を読込
むと共に、ホワイトノイズ発生器９からのホワイトノイ
ズＸＷを読込み、次いでステップＳ５５に移行して、前
述した図７のステップＳ３５の処理と同様に、ホワイト
ノイズＸＷをモデル空間伝達関数Ｃkm′をフィルタ係数
とするディジタルフィルタ処理を行うことにより、フィ
ルタ処理されたホワイトノイズ信号ｒ1m〜ｒ3m（＝
Ｃkm′×ＸＷ）を算出すると共に、各スピーカ５ａ，５
ｂに突いてのフィルタ処理されたホワイトノイズ信号を
加算して、各マイクロフォン６ａ〜６ｃの残留騒音検出
信号ｅ1 〜ｅ3 に対応するフィルタ処理されたホワイト
ノイズ信号ｒ1 〜ｒ3 を算出する。
【００４３】次いで、ステップＳ５６に移行して、実際
のスピーカ５ａ，５ｂとマイクロフォン６ａ〜６ｃ間の
空間伝達関数を含む残留騒音検出信号ｅ1 〜ｅ3 からフ
ィルタ処理されたホワイトノイズ信号ｒ1 〜ｒ3 を減算
して両者の偏差ε1 〜ε3 を算出する。次いで、ステッ
プＳ５７に移行して、下記(13)式の演算を行って、ステ
ップＳ５５のディジタルフィルタ処理におけるフィルタ
係数Ｃkm′を算出し、算出したフィルタ係数Ｃkm′を更
新してからステップＳ５８に移行する。
のスピーカ５ａ，５ｂとマイクロフォン６ａ〜６ｃ間の
空間伝達関数を含む残留騒音検出信号ｅ1 〜ｅ3 からフ
ィルタ処理されたホワイトノイズ信号ｒ1 〜ｒ3 を減算
して両者の偏差ε1 〜ε3 を算出する。次いで、ステッ
プＳ５７に移行して、下記(13)式の演算を行って、ステ
ップＳ５５のディジタルフィルタ処理におけるフィルタ
係数Ｃkm′を算出し、算出したフィルタ係数Ｃkm′を更
新してからステップＳ５８に移行する。
【００４４】 Ｃkm′(n+1) ＝Ｃkm′(n) −α・εkm(n) ・Ｘ(n-i) …………(13) このフィルタ係数更新式は、ディジタルフィルタ処理の
フィルタ係数Ｃkm′の評価関数Ｊを下記(14)式のように
置き、ＬＭＳアルゴリズムを採用して、評価関数Ｊを最
小とするフィルタ係数Ｃkm′を求める。 Ｊ＝Ｅ｛εk (n)2｝ …………(14) 但し、Ｅ｛ ｝は期待値である。
フィルタ係数Ｃkm′の評価関数Ｊを下記(14)式のように
置き、ＬＭＳアルゴリズムを採用して、評価関数Ｊを最
小とするフィルタ係数Ｃkm′を求める。 Ｊ＝Ｅ｛εk (n)2｝ …………(14) 但し、Ｅ｛ ｝は期待値である。
【００４５】そして、時刻ｎでのフィルタ係数Ｃkm′の
値Ｃkm′(n) で評価関数Ｊを微分した値即ち勾配に比例
した量をＣkm′(n) から減算することで、フィルタ係数
Ｃkm′(n) を逐次更新することにより、評価関数Ｊを最
小とする目標フィルタ係数Ｃ opt に近づいて行く。具体
的には、 となり、ＬＭＳアルゴリズムでは期待値の代わりにεk
(n) Ｘ(n-i) の瞬時値をそのまま使うことにより、前記
(13)式のフィルタ係数Ｃkm′(n）を得ることができる。
値Ｃkm′(n) で評価関数Ｊを微分した値即ち勾配に比例
した量をＣkm′(n) から減算することで、フィルタ係数
Ｃkm′(n) を逐次更新することにより、評価関数Ｊを最
小とする目標フィルタ係数Ｃ opt に近づいて行く。具体
的には、 となり、ＬＭＳアルゴリズムでは期待値の代わりにεk
(n) Ｘ(n-i) の瞬時値をそのまま使うことにより、前記
(13)式のフィルタ係数Ｃkm′(n）を得ることができる。
【００４６】ステップＳ５８では、フィルタ係数Ｃkm′
を更新するための前記(13)式の右辺第２項即ちフィルタ
係数に対する評価関数Ｊの勾配（αεk (n) ＸＷ(n-i)
）が所定値ΔＪ以下となって評価関数Ｊが最小となる
目標フィルタ係数Ｃopt に達したか否かを判定し、αε
k (n) ＸＷ(n-i) ≧ΔＪであるときには、フィルタ係数
Ｃkm′(n) が目標フィルタ係数Ｃopt に達していないも
のと判断して、前記ステップＳ５４に戻り、αεk (n)
ＸＷ(n-i) ＜ΔＪであるときには、目標フィルタ係数Ｃ
opt に達して同定が完了したものと判断してステップＳ
５９に移行し、論理値“０”の制御信号ＣＣをホワイト
ノイズ発生器９に出力して、このホワイトノイズ発生器
９を停止状態とし、次いでステップＳ６０に移行して
「００」の制御信号ＣＡをアナログマルチプレクサ２８
ａ，２８ｂに出力して、その入力側を駆動信号ｙ1,ｙ2
側としてから同定処理を終了して図７の処理に戻る。
を更新するための前記(13)式の右辺第２項即ちフィルタ
係数に対する評価関数Ｊの勾配（αεk (n) ＸＷ(n-i)
）が所定値ΔＪ以下となって評価関数Ｊが最小となる
目標フィルタ係数Ｃopt に達したか否かを判定し、αε
k (n) ＸＷ(n-i) ≧ΔＪであるときには、フィルタ係数
Ｃkm′(n) が目標フィルタ係数Ｃopt に達していないも
のと判断して、前記ステップＳ５４に戻り、αεk (n)
ＸＷ(n-i) ＜ΔＪであるときには、目標フィルタ係数Ｃ
opt に達して同定が完了したものと判断してステップＳ
５９に移行し、論理値“０”の制御信号ＣＣをホワイト
ノイズ発生器９に出力して、このホワイトノイズ発生器
９を停止状態とし、次いでステップＳ６０に移行して
「００」の制御信号ＣＡをアナログマルチプレクサ２８
ａ，２８ｂに出力して、その入力側を駆動信号ｙ1,ｙ2
側としてから同定処理を終了して図７の処理に戻る。
【００４７】ここで、図６のステップＳ２２の処理がフ
ィルタ手段に対応し、ステップＳ２３の処理がフィルタ
係数更新手段に対応し、ステップＳ２４，Ｓ２５の処理
が適応フィルタ処理に対応し、図７のステップＳ３１〜
３４，Ｓ４２〜Ｓ４５の処理及びスウィープジェネレー
タ８，アナログマルチプレクサ２８ａ，２８ｂが掃引信
号供給手段に対応し、図７のステップＳ４６〜Ｓ５１及
び図８のステップＳ５２〜Ｓ６０の処理が同定手段に対
応している。
ィルタ手段に対応し、ステップＳ２３の処理がフィルタ
係数更新手段に対応し、ステップＳ２４，Ｓ２５の処理
が適応フィルタ処理に対応し、図７のステップＳ３１〜
３４，Ｓ４２〜Ｓ４５の処理及びスウィープジェネレー
タ８，アナログマルチプレクサ２８ａ，２８ｂが掃引信
号供給手段に対応し、図７のステップＳ４６〜Ｓ５１及
び図８のステップＳ５２〜Ｓ６０の処理が同定手段に対
応している。
【００４８】したがって、今、自己診断スイッチ１０が
オフ状態であるものとすると、図５の処理において、ス
テップＳ１からステップＳ２に移行して図６の通常騒音
抑制制御が実行される。このため、ラウドスピーカ５
ａ，５ｂ及びマイクロフォン６ａ〜６ｃに劣化がなく、
これら間の実際の空間伝達関数Ｃkmとディジタルフィル
タ処理におけるモデル空間伝達関数Ｃkm′とが略一致し
ている正常状態であるものとすると、マイクロコンピュ
ータ２６でＬＭＳアルゴリズムに従って適応デジタルフ
ィルタ処理におけるフィルタ係数を順次更新して、評価
関数Ｊが最小となるようにラウドスピーカ５ａ，５ｂに
対する駆動信号ｙ1,ｙ2 が算出され、これがＤ／Ａ変換
回路２７ａ，２７ｂ及びアナログマルチプレクサ２８
ａ，２８ｂを介してラウドスピーカ５ａ，５ｂに供給さ
れる。このため、ラウドスピーカ５ａ，５ｂから駆動信
号ｙ1,ｙ2 に応じた制御音が発せられ、これが騒音と干
渉することにより、マイクロフォン６ａ〜６ｃの残留騒
音検出信号ｅ1 〜ｅ3 が最小となるように消音制御され
る。
オフ状態であるものとすると、図５の処理において、ス
テップＳ１からステップＳ２に移行して図６の通常騒音
抑制制御が実行される。このため、ラウドスピーカ５
ａ，５ｂ及びマイクロフォン６ａ〜６ｃに劣化がなく、
これら間の実際の空間伝達関数Ｃkmとディジタルフィル
タ処理におけるモデル空間伝達関数Ｃkm′とが略一致し
ている正常状態であるものとすると、マイクロコンピュ
ータ２６でＬＭＳアルゴリズムに従って適応デジタルフ
ィルタ処理におけるフィルタ係数を順次更新して、評価
関数Ｊが最小となるようにラウドスピーカ５ａ，５ｂに
対する駆動信号ｙ1,ｙ2 が算出され、これがＤ／Ａ変換
回路２７ａ，２７ｂ及びアナログマルチプレクサ２８
ａ，２８ｂを介してラウドスピーカ５ａ，５ｂに供給さ
れる。このため、ラウドスピーカ５ａ，５ｂから駆動信
号ｙ1,ｙ2 に応じた制御音が発せられ、これが騒音と干
渉することにより、マイクロフォン６ａ〜６ｃの残留騒
音検出信号ｅ1 〜ｅ3 が最小となるように消音制御され
る。
【００４９】消音制御状態から例えば運転席近傍に配設
された自己診断スイッチ１０をオン状態とすると、図５
の処理が開始されたときにステップＳ１で自己診断モー
ドであると判断されるので、ステップＳ３に移行し、図
７の自己診断処理が実行される。このため、先ずアナロ
グマルチプレクサ２８ａ，２８ｂの入力側がスウィープ
ジェネレータ８側に切換えられ（ステップＳ３１）、こ
の状態で、スウィープジェネレータ８が起動されて、予
め設定された下限周波数域の掃引正弦波信号ＸＳが出力
され（ステップＳ３２，Ｓ３３）、この掃引正弦波信号
ＸＳがアナログマルチプレクサ２８ａ，２８ｂ、増幅器
２９ａ，２９ｂを介してラウドスピーカ５ａ，５ｂに供
給されて、これが電気音響変換されて出力され、マイク
ロフォン６ａ〜６ｃに入力され、これらマイクロフォン
６ａ，６ｂ及び６ｃからこれらとラウドスピーカ５ａ，
５ｂとの間の空間伝達関数Ｃkmを含む残留騒音検出信号
ｅ 1 （＝Ｃ11・ＸＳ＋Ｃ12・ＸＳ），ｅ2 （＝Ｃ21・Ｘ
Ｓ＋Ｃ22・ＸＳ）及びｅ3 （＝Ｃ31・ＸＳ＋Ｃ32・Ｘ
Ｓ）が出力され、これらがＡ／Ｄ変換器２３ａ〜２３ｃ
を介してマイクロコンピュータ２６に入力されると共
に、スウィープジェネレータ８の掃引正弦波信号ＸＳが
Ａ／Ｄ変換器２４でディジタル値に変換されてマイクロ
コンピュータ２６に入力される。
された自己診断スイッチ１０をオン状態とすると、図５
の処理が開始されたときにステップＳ１で自己診断モー
ドであると判断されるので、ステップＳ３に移行し、図
７の自己診断処理が実行される。このため、先ずアナロ
グマルチプレクサ２８ａ，２８ｂの入力側がスウィープ
ジェネレータ８側に切換えられ（ステップＳ３１）、こ
の状態で、スウィープジェネレータ８が起動されて、予
め設定された下限周波数域の掃引正弦波信号ＸＳが出力
され（ステップＳ３２，Ｓ３３）、この掃引正弦波信号
ＸＳがアナログマルチプレクサ２８ａ，２８ｂ、増幅器
２９ａ，２９ｂを介してラウドスピーカ５ａ，５ｂに供
給されて、これが電気音響変換されて出力され、マイク
ロフォン６ａ〜６ｃに入力され、これらマイクロフォン
６ａ，６ｂ及び６ｃからこれらとラウドスピーカ５ａ，
５ｂとの間の空間伝達関数Ｃkmを含む残留騒音検出信号
ｅ 1 （＝Ｃ11・ＸＳ＋Ｃ12・ＸＳ），ｅ2 （＝Ｃ21・Ｘ
Ｓ＋Ｃ22・ＸＳ）及びｅ3 （＝Ｃ31・ＸＳ＋Ｃ32・Ｘ
Ｓ）が出力され、これらがＡ／Ｄ変換器２３ａ〜２３ｃ
を介してマイクロコンピュータ２６に入力されると共
に、スウィープジェネレータ８の掃引正弦波信号ＸＳが
Ａ／Ｄ変換器２４でディジタル値に変換されてマイクロ
コンピュータ２６に入力される。
【００５０】このため、掃引正弦波信号ＸＳをディジタ
ルフィルタ処理することにより、実際のラウドスピーカ
５ａ，５ｂとマイクロフォン６ａ〜６ｃとの間の実空間
伝達関数Ｃkmをモデル化したモデル空間伝達関数Ｃkm′
を含む正弦波フィルタ信号ｒ 1 〜ｒ3 が算出される（ス
テップＳ３５）。そして、入力された残留騒音検出信号
ｅ1 〜ｅ3 及び算出された正弦波フィルタ信号ｒ1 〜ｒ
3 を夫々平均化して平均値Ｍr1〜Ｍr3及びＭe1〜Ｍe3を
算出し（ステップＳ３６）、互いに対応する両者の平均
偏差ΔＤ1 〜ΔＤ3 を算出する（ステップＳ３７）。
ルフィルタ処理することにより、実際のラウドスピーカ
５ａ，５ｂとマイクロフォン６ａ〜６ｃとの間の実空間
伝達関数Ｃkmをモデル化したモデル空間伝達関数Ｃkm′
を含む正弦波フィルタ信号ｒ 1 〜ｒ3 が算出される（ス
テップＳ３５）。そして、入力された残留騒音検出信号
ｅ1 〜ｅ3 及び算出された正弦波フィルタ信号ｒ1 〜ｒ
3 を夫々平均化して平均値Ｍr1〜Ｍr3及びＭe1〜Ｍe3を
算出し（ステップＳ３６）、互いに対応する両者の平均
偏差ΔＤ1 〜ΔＤ3 を算出する（ステップＳ３７）。
【００５１】ここで、ラウドスピーカ５ａ，５ｂとマイ
クロフォン６ａ〜６ｃとの間の実空間伝達関数Ｃkmと、
ディジタルフィルタ処理におけるモデル空間伝達関数Ｃ
km′とが略一致している正常状態では、残留騒音検出信
号ｅ1 〜ｅ3 と掃引正弦波信号ＸＳをディジタルフィル
タ処理した掃引正弦波フィルタ信号ｒ1 〜ｒ3 とはそれ
らの振幅及び位相が略一致しているので、ステップＳ３
７で算出される入力された残留騒音検出信号ｅ1 〜ｅ3
及び算出された正弦波フィルタ信号ｒ1 〜ｒ3 の振幅差
を表す平均偏差が零に近い値となってステップＳ３８で
ΔＤk ＜ΔＤT と判断されてステップＳ４０に移行し、
ここで算出される位相差Δθも零に近い値となるので、
ステップＳ４２、ステップＳ４３を経てステップＳ３３
に戻ることにより、スウィープジェネレータ８から次の
掃引周波数域の掃引正弦波信号ＸＳを出力して上記動作
を繰り返し、全ての周波数域における診断が終了したと
きには、スウィープジェネレータ８を停止させる（ステ
ップＳ４４）と共に、アナログマルチプレクサ２８ａ，
２８ｂを駆動信号ｙ1,ｙ2 側に切換える（ステップＳ４
５）。
クロフォン６ａ〜６ｃとの間の実空間伝達関数Ｃkmと、
ディジタルフィルタ処理におけるモデル空間伝達関数Ｃ
km′とが略一致している正常状態では、残留騒音検出信
号ｅ1 〜ｅ3 と掃引正弦波信号ＸＳをディジタルフィル
タ処理した掃引正弦波フィルタ信号ｒ1 〜ｒ3 とはそれ
らの振幅及び位相が略一致しているので、ステップＳ３
７で算出される入力された残留騒音検出信号ｅ1 〜ｅ3
及び算出された正弦波フィルタ信号ｒ1 〜ｒ3 の振幅差
を表す平均偏差が零に近い値となってステップＳ３８で
ΔＤk ＜ΔＤT と判断されてステップＳ４０に移行し、
ここで算出される位相差Δθも零に近い値となるので、
ステップＳ４２、ステップＳ４３を経てステップＳ３３
に戻ることにより、スウィープジェネレータ８から次の
掃引周波数域の掃引正弦波信号ＸＳを出力して上記動作
を繰り返し、全ての周波数域における診断が終了したと
きには、スウィープジェネレータ８を停止させる（ステ
ップＳ４４）と共に、アナログマルチプレクサ２８ａ，
２８ｂを駆動信号ｙ1,ｙ2 側に切換える（ステップＳ４
５）。
【００５２】その後、ステップＳ４６以降の同定処理を
行うが、実空間伝達関数Ｃkmと、モデル空間伝達関数Ｃ
km′とが略一致している正常状態では、前述したように
残留騒音検出信号ｅ1 〜ｅ3 と掃引正弦波信号ＸＳをデ
ィジタルフィルタ処理した掃引正弦波フィルタ信号ｒ1
〜ｒ3 との振幅差及び位相差が略零であるので、図８の
同定処理を行うことなく自己診断処理を終了する。
行うが、実空間伝達関数Ｃkmと、モデル空間伝達関数Ｃ
km′とが略一致している正常状態では、前述したように
残留騒音検出信号ｅ1 〜ｅ3 と掃引正弦波信号ＸＳをデ
ィジタルフィルタ処理した掃引正弦波フィルタ信号ｒ1
〜ｒ3 との振幅差及び位相差が略零であるので、図８の
同定処理を行うことなく自己診断処理を終了する。
【００５３】ところが、車室２内の温度変化等によって
実空間伝達関数Ｃkmとモデル空間伝達関数Ｃkm′とに僅
かなずれが生じたときには、残留騒音検出信号ｅ1 〜ｅ
3 と掃引正弦波信号ＸＳをディジタルフィルタ処理した
掃引正弦波フィルタ信号ｒ1 〜ｒ3 との振幅差ΔＤk 及
び位相差Δθk が多少大きくなるが、振幅閾値ΔＤT 及
び位相閾値ΔθT よりは小さい状態では、ステップＳ３
８及びステップＳ４１では正常状態と判断されが、ステ
ップＳ４６〜Ｓ４８，Ｓ５０の処理では同定可能と判断
されるので、ステップＳ５１に移行して、図８の同定処
理が行われる。この同定処理では、先ずアナログマルチ
プレクサ２８ａ，２８ｂをホワイトノイズ発生器９側に
切換えてから（ステップＳ５２）、ホワイトノイズ発生
器９を起動してホワイトノイズ信号ＸＷを発生させる。
これにより、ホワイトノイズ信号ＸＷがアナログマルチ
プレクサ２８ａ，２８ｂ及び増幅器２９ａ，２９ｂを介
してラウドスピーカ５ａ，５ｂに供給され、これらラウ
ドスピーカ５ａ，５ｂからホワイトノイズが出力され、
これらが各マイクロフォン６ａ〜６ｃで集音されて、こ
れらマイクロフォン６ａ〜６ｃから残留騒音検出信号ｅ
1 〜ｅ3 が出力され、これらがＡ／Ｄ変換器２３ａ〜２
３ｃでディジタル値に変換されてマイクロコンピュータ
２６に入力される。
実空間伝達関数Ｃkmとモデル空間伝達関数Ｃkm′とに僅
かなずれが生じたときには、残留騒音検出信号ｅ1 〜ｅ
3 と掃引正弦波信号ＸＳをディジタルフィルタ処理した
掃引正弦波フィルタ信号ｒ1 〜ｒ3 との振幅差ΔＤk 及
び位相差Δθk が多少大きくなるが、振幅閾値ΔＤT 及
び位相閾値ΔθT よりは小さい状態では、ステップＳ３
８及びステップＳ４１では正常状態と判断されが、ステ
ップＳ４６〜Ｓ４８，Ｓ５０の処理では同定可能と判断
されるので、ステップＳ５１に移行して、図８の同定処
理が行われる。この同定処理では、先ずアナログマルチ
プレクサ２８ａ，２８ｂをホワイトノイズ発生器９側に
切換えてから（ステップＳ５２）、ホワイトノイズ発生
器９を起動してホワイトノイズ信号ＸＷを発生させる。
これにより、ホワイトノイズ信号ＸＷがアナログマルチ
プレクサ２８ａ，２８ｂ及び増幅器２９ａ，２９ｂを介
してラウドスピーカ５ａ，５ｂに供給され、これらラウ
ドスピーカ５ａ，５ｂからホワイトノイズが出力され、
これらが各マイクロフォン６ａ〜６ｃで集音されて、こ
れらマイクロフォン６ａ〜６ｃから残留騒音検出信号ｅ
1 〜ｅ3 が出力され、これらがＡ／Ｄ変換器２３ａ〜２
３ｃでディジタル値に変換されてマイクロコンピュータ
２６に入力される。
【００５４】このため、マイクロコンピュータ２６で
は、ホワイトノイズ発生器９から出力されＡ／Ｄ変換器
２５でディジタル値に変換されたホワイトノイズ信号Ｘ
Ｗを、モデル空間伝達関数Ｃkm′をフィルタ係数とする
ディジタルフィルタ処理を行ってフィルタ処理されたマ
イクロフォン６ａ〜６ｃの残留騒音検出信号ｅ1 〜ｅ3
に対応するホワイトノイズフィルタ信号ｒ1 〜ｒ3 を算
出する（ステップＳ５５）。次いで、入力される残留騒
音検出信号ｅ1 〜ｅ3 と算出されたホワイトノイズフィ
ルタ信号ｒ1 〜ｒ3 との偏差ε1 〜ε3 を算出し（ステ
ップＳ５６）、これら偏差ε1 〜ε3 をもとに前述した
(13)式の演算を行うことにより、ステップＳ５５のディ
ジタルフィルタ処理におけるフィルタ係数Ｃkm′を更新
し、上記動作を評価関数Ｊに対するフィルタ係数Ｃkm′
の勾配が設定値ΔＪ以下となって評価関数が最小となる
目標フィルタ係数Ｃopt に達するまで繰り返し実行さ
れ、目標フィルタ係数Ｃopt に達すると、ホワイトノイ
ズ発生器９を停止させると共に、アナログマルチプレク
サ２８ａ，２８ｂを駆動信号ｙ1,ｙ2 側に復帰させて同
定処理を終了する。
は、ホワイトノイズ発生器９から出力されＡ／Ｄ変換器
２５でディジタル値に変換されたホワイトノイズ信号Ｘ
Ｗを、モデル空間伝達関数Ｃkm′をフィルタ係数とする
ディジタルフィルタ処理を行ってフィルタ処理されたマ
イクロフォン６ａ〜６ｃの残留騒音検出信号ｅ1 〜ｅ3
に対応するホワイトノイズフィルタ信号ｒ1 〜ｒ3 を算
出する（ステップＳ５５）。次いで、入力される残留騒
音検出信号ｅ1 〜ｅ3 と算出されたホワイトノイズフィ
ルタ信号ｒ1 〜ｒ3 との偏差ε1 〜ε3 を算出し（ステ
ップＳ５６）、これら偏差ε1 〜ε3 をもとに前述した
(13)式の演算を行うことにより、ステップＳ５５のディ
ジタルフィルタ処理におけるフィルタ係数Ｃkm′を更新
し、上記動作を評価関数Ｊに対するフィルタ係数Ｃkm′
の勾配が設定値ΔＪ以下となって評価関数が最小となる
目標フィルタ係数Ｃopt に達するまで繰り返し実行さ
れ、目標フィルタ係数Ｃopt に達すると、ホワイトノイ
ズ発生器９を停止させると共に、アナログマルチプレク
サ２８ａ，２８ｂを駆動信号ｙ1,ｙ2 側に復帰させて同
定処理を終了する。
【００５５】さらに、ラウドスピーカ５ａ，５ｂ又はマ
イクロフォン６ａ〜６ｃの特性が劣化することなどによ
り、実空間伝達関数Ｃkmとモデル空間伝達関数Ｃkm′と
に大きなずれが生じたときには、残留騒音検出信号ｅ1
〜ｅ3 と掃引正弦波信号ＸＳをディジタルフィルタ処理
した掃引正弦波フィルタ信号ｒ1 〜ｒ3 とが図９に示す
ように、大きな振幅差ΔＤk と位相差Δθk を生じ、こ
れらの何れか一方が振幅閾値ΔＤT 又は位相閾値ΔθT
以上となると、ステップＳ３８又はステップＳ４１から
ステップＳ３９に移行することになり、ラウドスピーカ
５ａ，５ｂ又はマイクロコンピュータ６ａ〜６ｃの交換
等を促す不良表示データが表示装置３０に出力されて、
不良表示が行われ、次いでステップＳ４６以降の同定処
理に移行し、位相差Δθ又はゲイン差ΔＧが同定可能な
上限値Δθ2 又はΔＧ2 を越えているか否かを判定し、
位相差Δθ及びゲイン差ΔＧが同定可能な上限値Δθ2
及びΔＧ2 以下であるときには、同定可能と判断してス
テップＳ５１に移行して前述した図８の同定処理によっ
てモデル空間伝達関数Ｃkm′を再同定するが、位相差Δ
θ又はゲイン差ΔＧが同定可能な上限値Δθ2 又はΔＧ
2 を越えているときには、同定不能と判断してステップ
Ｓ４９に移行して同定不能によりラウドスピーカ５ａ，
５ｂ又はマイクロフォン６ａ〜６ｃの劣化部品を交換す
ることを促す同定不能表示データを表示装置３０に出力
して、同定不能表示を行う。
イクロフォン６ａ〜６ｃの特性が劣化することなどによ
り、実空間伝達関数Ｃkmとモデル空間伝達関数Ｃkm′と
に大きなずれが生じたときには、残留騒音検出信号ｅ1
〜ｅ3 と掃引正弦波信号ＸＳをディジタルフィルタ処理
した掃引正弦波フィルタ信号ｒ1 〜ｒ3 とが図９に示す
ように、大きな振幅差ΔＤk と位相差Δθk を生じ、こ
れらの何れか一方が振幅閾値ΔＤT 又は位相閾値ΔθT
以上となると、ステップＳ３８又はステップＳ４１から
ステップＳ３９に移行することになり、ラウドスピーカ
５ａ，５ｂ又はマイクロコンピュータ６ａ〜６ｃの交換
等を促す不良表示データが表示装置３０に出力されて、
不良表示が行われ、次いでステップＳ４６以降の同定処
理に移行し、位相差Δθ又はゲイン差ΔＧが同定可能な
上限値Δθ2 又はΔＧ2 を越えているか否かを判定し、
位相差Δθ及びゲイン差ΔＧが同定可能な上限値Δθ2
及びΔＧ2 以下であるときには、同定可能と判断してス
テップＳ５１に移行して前述した図８の同定処理によっ
てモデル空間伝達関数Ｃkm′を再同定するが、位相差Δ
θ又はゲイン差ΔＧが同定可能な上限値Δθ2 又はΔＧ
2 を越えているときには、同定不能と判断してステップ
Ｓ４９に移行して同定不能によりラウドスピーカ５ａ，
５ｂ又はマイクロフォン６ａ〜６ｃの劣化部品を交換す
ることを促す同定不能表示データを表示装置３０に出力
して、同定不能表示を行う。
【００５６】なお、上記第１実施例においては、自己診
断処理を行った後に、同定処理を行う場合について説明
したが、これに限定されるものではなく、自己診断処理
と同定処理とを分離して行うようにしてもよい。次に、
本発明の第２実施例を図１０及び図１１について説明す
る。この第２実施例は、モデル空間伝達関数Ｃkm′の適
否判断を、位相差Δθk 及び振幅を表す平均偏差ΔＤk
で行う場合に代えて、掃引正弦波信号に応じた残留騒音
検出信号ｅk 及び掃引正弦波信号をモデル空間伝達関数
Ｃkm′に応じたフィルタ係数のディジタルフィルタ処理
した掃引正弦波フィルタ信号ｒk との偏差に基づいてモ
デル空間伝達関数Ｃkm′の適否を判断するようにしたも
のである。
断処理を行った後に、同定処理を行う場合について説明
したが、これに限定されるものではなく、自己診断処理
と同定処理とを分離して行うようにしてもよい。次に、
本発明の第２実施例を図１０及び図１１について説明す
る。この第２実施例は、モデル空間伝達関数Ｃkm′の適
否判断を、位相差Δθk 及び振幅を表す平均偏差ΔＤk
で行う場合に代えて、掃引正弦波信号に応じた残留騒音
検出信号ｅk 及び掃引正弦波信号をモデル空間伝達関数
Ｃkm′に応じたフィルタ係数のディジタルフィルタ処理
した掃引正弦波フィルタ信号ｒk との偏差に基づいてモ
デル空間伝達関数Ｃkm′の適否を判断するようにしたも
のである。
【００５７】すなわち、図１０に示すように、図７の自
己診断処理におけるステップＳ３６〜Ｓ３８及びＳ４
０，Ｓ４１の処理に代えて、残留騒音検出信号ｅ1 〜ｅ
3 からステップＳ３５で算出したフィルタ処理した掃引
正弦波フィルタ信号ｒ1 〜ｒ3 を夫々減算して両者の偏
差ε1 〜ε3 を算出するステップＳ６１と、算出した偏
差ε1 〜ε3 の絶対値とって全波整流処理を行うステッ
プＳ６２と、この全波整流値を例えばローパスフィルタ
処理によって移動平均して移動平均値εM を算出するス
テップＳ６３と、算出した移動平均値εM が予め設定し
た閾値εT 以上であるか否かを判定するステップＳ６４
とを設け、このステップＳ６４の判定結果がεM ≧εT
であるときに、モデル空間伝達関数Ｃkm′が異常である
と判断して前記ステップＳ３９に移行して表示装置３０
で不良表示を行い、εM＜εT であるときにモデル空間
伝達関数Ｃkm′が正常であると判断して前記ステップＳ
４２に移行する。
己診断処理におけるステップＳ３６〜Ｓ３８及びＳ４
０，Ｓ４１の処理に代えて、残留騒音検出信号ｅ1 〜ｅ
3 からステップＳ３５で算出したフィルタ処理した掃引
正弦波フィルタ信号ｒ1 〜ｒ3 を夫々減算して両者の偏
差ε1 〜ε3 を算出するステップＳ６１と、算出した偏
差ε1 〜ε3 の絶対値とって全波整流処理を行うステッ
プＳ６２と、この全波整流値を例えばローパスフィルタ
処理によって移動平均して移動平均値εM を算出するス
テップＳ６３と、算出した移動平均値εM が予め設定し
た閾値εT 以上であるか否かを判定するステップＳ６４
とを設け、このステップＳ６４の判定結果がεM ≧εT
であるときに、モデル空間伝達関数Ｃkm′が異常である
と判断して前記ステップＳ３９に移行して表示装置３０
で不良表示を行い、εM＜εT であるときにモデル空間
伝達関数Ｃkm′が正常であると判断して前記ステップＳ
４２に移行する。
【００５８】この第２実施例によると、実空間伝達関数
Ｃkmとモデル空間伝達関数Ｃkm′とが略一致して、残留
騒音検出信号ｅk とフィルタ処理した掃引正弦波フィル
タ信号ｒk とが略一致しているときには、両者の偏差ε
k が略零となるので、ステップＳ６４で正常と判断する
ことができ、実空間伝達関数Ｃkmとモデル空間伝達関数
Ｃkm′とがずれて、残留騒音検出信号ｅk とフィルタ処
理した掃引正弦波フィルタ信号ｒk とに、例えば図１１
で実線図示のように、位相差を生じている場合には、両
者の偏差εk が破線図示のように位相差に応じた振幅の
正弦波となる。このため、これを全波整流して平均値ε
M を算出したときに、これが閾値εT を越えるとステッ
プＳ６４で異常と判断されて不良表示が行われ、前述し
た第１実施例と同様の作用効果を得ることができる。
Ｃkmとモデル空間伝達関数Ｃkm′とが略一致して、残留
騒音検出信号ｅk とフィルタ処理した掃引正弦波フィル
タ信号ｒk とが略一致しているときには、両者の偏差ε
k が略零となるので、ステップＳ６４で正常と判断する
ことができ、実空間伝達関数Ｃkmとモデル空間伝達関数
Ｃkm′とがずれて、残留騒音検出信号ｅk とフィルタ処
理した掃引正弦波フィルタ信号ｒk とに、例えば図１１
で実線図示のように、位相差を生じている場合には、両
者の偏差εk が破線図示のように位相差に応じた振幅の
正弦波となる。このため、これを全波整流して平均値ε
M を算出したときに、これが閾値εT を越えるとステッ
プＳ６４で異常と判断されて不良表示が行われ、前述し
た第１実施例と同様の作用効果を得ることができる。
【００５９】なお、上記各実施例では、制御音源として
ラウドスピーカを適用した場合について説明したが、こ
れに限定されるものではなく、振動子を適用することも
でき、また残留騒音検出手段としてのマイクロフォンも
加速度振動センサを適用することもできる。また、上記
各実施例においては、自己診断スイッチ１０をオン状態
としたときに自己診断モードとなる場合について説明し
たが、これに限らず、イグニッションスイッチのオン・
オフ時、或いは所定時間毎に自己診断処理を行うように
してもよい。
ラウドスピーカを適用した場合について説明したが、こ
れに限定されるものではなく、振動子を適用することも
でき、また残留騒音検出手段としてのマイクロフォンも
加速度振動センサを適用することもできる。また、上記
各実施例においては、自己診断スイッチ１０をオン状態
としたときに自己診断モードとなる場合について説明し
たが、これに限らず、イグニッションスイッチのオン・
オフ時、或いは所定時間毎に自己診断処理を行うように
してもよい。
【００６０】さらに、ラウドスピーカ及びマイクロフォ
ンの設置数は上記実施例に限定されるものではなく、１
以上の任意数とすることができる。さらにまた、上記各
実施例ではエンジン騒音を抑制する場合について説明し
たが、これに限定されるものではなく、車輪に路面から
の振動入力を検出してロードノイズを抑制したり、窓ガ
ラスの振動を検出して風切り音を抑制したりすることが
でき、これらの複合音を抑制することもできる。
ンの設置数は上記実施例に限定されるものではなく、１
以上の任意数とすることができる。さらにまた、上記各
実施例ではエンジン騒音を抑制する場合について説明し
たが、これに限定されるものではなく、車輪に路面から
の振動入力を検出してロードノイズを抑制したり、窓ガ
ラスの振動を検出して風切り音を抑制したりすることが
でき、これらの複合音を抑制することもできる。
【００６１】また、上記各実施例では、マイクロコンピ
ュータ２６で、適応ディジタルフィルタ処理、モデル空
間伝達関数に応じたフィルタ係数のディジタルフィルタ
処理を行う場合について説明したが、これらに代えて独
立した適応ディジタルフィルタ及びディジタルフィルタ
を適用することもできる。さらに、上記各実施例では本
発明を車両に適用した場合について説明したが、これに
限定されるものではなく、航空機の室内の騒音低減の場
合等にも適用できる。
ュータ２６で、適応ディジタルフィルタ処理、モデル空
間伝達関数に応じたフィルタ係数のディジタルフィルタ
処理を行う場合について説明したが、これらに代えて独
立した適応ディジタルフィルタ及びディジタルフィルタ
を適用することもできる。さらに、上記各実施例では本
発明を車両に適用した場合について説明したが、これに
限定されるものではなく、航空機の室内の騒音低減の場
合等にも適用できる。
【００６２】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る能
動型騒音制御装置によれば、制御音源及び残留騒音検出
手段間の実際の空間伝達関数をモデル化したモデル空間
伝達関数を使用して能動型騒音制御を行う場合に、モデ
ル空間伝達関数の適否を、掃引正弦波信号を制御音源に
供給することにより音響信号として出力し、これを残留
騒音検出手段で検出した検出信号と、掃引正弦波信号を
モデル空間伝達関数をフィルタ係数とするフィルタ手段
で処理したフィルタ出力とを比較して判断することによ
り、自己診断することができ、制御音源又は残留騒音検
出手段等の騒音抑制制御系の特性劣化による異常を確実
に検出することができる効果が得られる。
動型騒音制御装置によれば、制御音源及び残留騒音検出
手段間の実際の空間伝達関数をモデル化したモデル空間
伝達関数を使用して能動型騒音制御を行う場合に、モデ
ル空間伝達関数の適否を、掃引正弦波信号を制御音源に
供給することにより音響信号として出力し、これを残留
騒音検出手段で検出した検出信号と、掃引正弦波信号を
モデル空間伝達関数をフィルタ係数とするフィルタ手段
で処理したフィルタ出力とを比較して判断することによ
り、自己診断することができ、制御音源又は残留騒音検
出手段等の騒音抑制制御系の特性劣化による異常を確実
に検出することができる効果が得られる。
【００６３】また、請求項２に係る能動型騒音制御装置
によれば、上記効果に加えて、モデル空間伝達関数のず
れを検出したときに、同定手段によってモデル空間伝達
関数を同定するようにしたので、モデル空間伝達関数の
ずれを修正して、最適な消音制御を行うことができる効
果も得られる。さらに、請求項３に係る能動型騒音制御
装置によれば、判断手段が、残留騒音検出手段で検出し
た掃引正弦波信号とフィルタ手段でフィルタ処理された
掃引正弦波信号との振幅差が予め設定した振幅閾値以上
であるか否かによってモデル空間伝達関数の適否を判断
するように構成されているので、騒音抑制制御系の特性
劣化によるモデル空間伝達関数の適否を複雑な演算を用
いることなく容易且つ正確に判断することができる。
によれば、上記効果に加えて、モデル空間伝達関数のず
れを検出したときに、同定手段によってモデル空間伝達
関数を同定するようにしたので、モデル空間伝達関数の
ずれを修正して、最適な消音制御を行うことができる効
果も得られる。さらに、請求項３に係る能動型騒音制御
装置によれば、判断手段が、残留騒音検出手段で検出し
た掃引正弦波信号とフィルタ手段でフィルタ処理された
掃引正弦波信号との振幅差が予め設定した振幅閾値以上
であるか否かによってモデル空間伝達関数の適否を判断
するように構成されているので、騒音抑制制御系の特性
劣化によるモデル空間伝達関数の適否を複雑な演算を用
いることなく容易且つ正確に判断することができる。
【００６４】さらにまた、請求項４に係る能動型騒音制
御装置によれば、判断手段が残留騒音検出手段で検出し
た掃引正弦波信号とフィルタ手段でフィルタ処理された
掃引正弦波信号との位相差が予め設定した位相閾値以上
であるか否かによってモデル空間伝達関数の適否を判断
するように構成されているので、温度変化等によるモデ
ル空間伝達関数の適否を複雑な演算を用いることなく容
易且つ正確に判断することができる。
御装置によれば、判断手段が残留騒音検出手段で検出し
た掃引正弦波信号とフィルタ手段でフィルタ処理された
掃引正弦波信号との位相差が予め設定した位相閾値以上
であるか否かによってモデル空間伝達関数の適否を判断
するように構成されているので、温度変化等によるモデ
ル空間伝達関数の適否を複雑な演算を用いることなく容
易且つ正確に判断することができる。
【００６５】また、請求項５に係る能動型騒音制御装置
によれば、残留騒音検出手段で検出した掃引正弦波信号
とフィルタ手段でフィルタ処理された掃引正弦波信号と
の位相差及びゲイン差が夫々予め設定した範囲内にある
とき再同定を行うようにしており、同定によってフィル
タ手段のモデル空間伝達関数を表すフィルタ係数の更新
したときに、正常状態に復帰可能なときのみ同定を行う
ので、同定不能時には騒音抑制制御系の特性劣化部品の
交換を促すことができる。
によれば、残留騒音検出手段で検出した掃引正弦波信号
とフィルタ手段でフィルタ処理された掃引正弦波信号と
の位相差及びゲイン差が夫々予め設定した範囲内にある
とき再同定を行うようにしており、同定によってフィル
タ手段のモデル空間伝達関数を表すフィルタ係数の更新
したときに、正常状態に復帰可能なときのみ同定を行う
ので、同定不能時には騒音抑制制御系の特性劣化部品の
交換を促すことができる。
【図１】本発明の基本構成を示す機能ブロック図であ
る。
る。
【図２】本発明の基本構成を示す他の機能ブロック図で
ある。
ある。
【図３】本発明の第１実施例の概略構成図である。
【図４】第１実施例のコントローラのブロック図であ
る。
る。
【図５】第１実施例のフローチャートである。
【図６】第１実施例の通常騒音抑制処理を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図７】第１実施例の自己診断処理を示すフローチャー
トである。
トである。
【図８】第１実施例の同定処理を示すフローチャートで
ある。
ある。
【図９】第１実施例の動作の説明に供する波形図であ
る。
る。
【図１０】本発明の第２実施例における自己診断処理を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【図１１】第２実施例の動作の説明に供する波形図であ
る。
る。
５ａ，５ｂ ラウドスピーカ ６ａ〜６ｃ マイクロフォン ８ スウィープジェネレータ ９ ホワイトノイズ発生器 １０ 自己診断スイッチ １５ コントローラ ２６ マイクロコンピュータ ２８ａ，２８ｂ アナログマルチプレクサ ３０ 表示装置
Claims (5)
- 【請求項１】 基準信号発生手段からの騒音源の騒音発
生状態に応じた基準信号を適応フィルタ手段を介して制
御音源に入力し、当該制御音源から送出される音圧と周
囲の騒音音圧との合成音圧を残留騒音検出手段で検出
し、前記基準信号を制御音源及び残留騒音検出手段間の
空間伝達関数をモデル化したモデル空間伝達関数をフィ
ルタ係数とするフィルタ手段でフィルタ処理した信号と
前記残留騒音検出信号とに基づいてフィルタ係数更新手
段で前記適応フィルタのフィルタ係数を最急降下法を用
いて更新するようにした能動型騒音制御装置において、
前記制御音源及びフィルタ手段に前記基準信号に代えて
掃引正弦波信号を供給する掃引信号供給手段と、前記残
留騒音検出手段で検出した掃引正弦波信号とフィルタ手
段でフィルタ処理された掃引正弦波信号とを比較して、
当該フィルタ手段のモデル空間伝達関数の適否を判断す
る判断手段とを備えたことを特徴とする能動型騒音制御
装置。 - 【請求項２】 基準信号発生手段からの騒音源の騒音発
生状態に応じた基準信号を適応フィルタ手段を介して制
御音源に入力し、当該制御音源から送出される音圧と周
囲の騒音音圧との合成音圧を残留騒音検出手段で検出
し、前記基準信号を制御音源及び残留騒音検出手段間の
空間伝達関数をモデル化したモデル空間伝達関数をフィ
ルタ係数とするフィルタ手段でフィルタ処理した信号と
前記残留騒音検出信号とに基づいてフィルタ係数更新手
段で前記適応フィルタのフィルタ係数を最急降下法を用
いて更新するようにした能動型騒音制御装置において、
前記制御音源及びフィルタ手段に前記基準信号に代えて
掃引正弦波信号を供給する掃引信号供給手段と、前記残
留騒音検出手段で検出した掃引正弦波信号とフィルタ手
段でフィルタ処理された掃引正弦波信号とを比較して、
当該フィルタ手段のモデル空間伝達関数の適否を判断す
る判断手段と、該判断手段でモデル空間伝達関数が適正
と判断され且つモデル空間伝達関数及び実空間伝達関数
にずれを生じているときにフィルタ係数の同定を行う同
定手段とを備えたことを特徴とする能動型騒音制御装
置。 - 【請求項３】 前記判断手段は、残留騒音検出手段で検
出した掃引正弦波信号とフィルタ手段でフィルタ処理さ
れた掃引正弦波信号との振幅差が予め設定した振幅閾値
以上であるか否かを判定すること特徴とする請求項１又
は２記載の能動型騒音制御装置。 - 【請求項４】 前記判断手段は、残留騒音検出手段で検
出した掃引正弦波信号とフィルタ手段でフィルタ処理さ
れた掃引正弦波信号との位相差が予め設定した位相閾値
以上であるか否かを判定することを特徴とする請求項１
乃至３の何れかに記載の能動型騒音制御装置。 - 【請求項５】 前記同定手段は、残留騒音検出手段で検
出した掃引正弦波信号とフィルタ手段でフィルタ処理さ
れた掃引正弦波信号との位相差及びゲイン差が夫々予め
設定した範囲内にあるとき再同定を行うことを特徴とす
る能動型騒音制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3199180A JP2743634B2 (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 能動型騒音制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3199180A JP2743634B2 (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 能動型騒音制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0540481A JPH0540481A (ja) | 1993-02-19 |
| JP2743634B2 true JP2743634B2 (ja) | 1998-04-22 |
Family
ID=16403477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3199180A Expired - Lifetime JP2743634B2 (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 能動型騒音制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2743634B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994029848A1 (en) * | 1993-06-11 | 1994-12-22 | Caterpillar Inc. | Error path transfer function modelling in active noise cancellation |
| JP2000120767A (ja) * | 1998-10-13 | 2000-04-25 | Nissan Motor Co Ltd | 能動型騒音振動制御装置、車両用能動型振動制御装置及び能動型騒音振動制御方法 |
| JP4832808B2 (ja) * | 2004-12-28 | 2011-12-07 | 東海ゴム工業株式会社 | 能動型防振装置 |
-
1991
- 1991-08-08 JP JP3199180A patent/JP2743634B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0540481A (ja) | 1993-02-19 |
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