JP3104972B2 - 車両のこもり音低減装置 - Google Patents

車両のこもり音低減装置

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JP3104972B2 JP63194173A JP19417388A JP3104972B2 JP 3104972 B2 JP3104972 B2 JP 3104972B2 JP 63194173 A JP63194173 A JP 63194173A JP 19417388 A JP19417388 A JP 19417388A JP 3104972 B2 JP3104972 B2 JP 3104972B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エンジン振動に起因して発生する車室内の
こもり音を付加音と干渉させて低減させるように成った
車両のこもり音低減装置に関するものである。
〔従来の技術〕
この種の装置としては、マイクからの検出信号を基に
スピーカから受聴点においてこもり音と同振幅・逆位相
の付加音を発生させるのが周知であるが(特開昭60−15
1150)、低減効果をより高めるために、点火信号に基い
て付加音源を発生させる装置も周知である(実開昭62−
127052)。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、いずれの場合も検出信号を処理して別
途に用意した発振器を制御するもので、全体として回路
構成が複雑になる。また、こもり音と付加音との振幅及
び位相関係の調整が厄介であり、経年変化も考えられる
が、このような配慮はなされていない。
よって、本発明は、点火信号を基により簡単な回路構
成でこもり音を確実に低減でき、かつ製造時或はその後
の調整を簡単にするこもり音低減装置を提供することを
目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、この目的を達成するために、こもり音を打
ち消す付加音を車室内に出力するスピーカと、パルス状
の点火信号を入力としてこの点火信号を正弦波信号に変
換する波形整形器と、正弦波信号を入力とし、特定のエ
ンジン回転数において発生するこもり音の周波数領域を
通過帯域とするバンドパスフィルタと、このバンドパス
フィルタの出力信号を位相制御信号に応答して位相制御
する位相変換器と、正弦波信号を利得制御信号に応答し
て増幅する増幅器と、動作条件設定時に、付加音をスピ
ーカから発生させる代りに、このスピーカをマイクとし
て機能させることにより、打ち消すべきこもり音に対す
るスピーカの出力信号を周波数領域と同一通過帯域のバ
ンドパスフィルタに入力させてこもり音信号を出力させ
る切換スイッチと、動作条件設定時に、所定の受聴点に
おいて打ち消すべきこもり音に相応するレベルの付加音
をスピーカから出力させるように、こもり音信号のレベ
ルに応じた利得制御信号を発生して記憶し、かつこの記
憶した利得制御信号に応答して通常動作時に増幅器に増
幅動作を行わせる利得設定手段と、動作条件設定時に、
所定の受聴点において付加音の位相が打ち消すべきこも
り音に対して逆相になるように、波形整形器の出力信号
とこもり音信号との位相差に応じた位相制御信号を発生
して記憶し、かつこの記憶した位相制御信号に応答して
通常動作時に位相変換器に位相制御動作を行わせる位相
設定手段と、を備えたことを特徴とする。
〔作用〕
点火信号は波形整形器で正弦波に変換され、共鳴によ
るこもり音を発生させるエンジン回転数でない場合、そ
の正弦波信号はバンドパスフィルタで減衰され、付加音
は実質上発生されない。一方、共鳴による大きなこもり
音を発生させる回転数に達すると、その点火信号がバン
ドパスフィルタを正弦波として通過し、位相変換器にお
いて受聴点におけるこもり音と180゜位相遅延した付加
音が発生されるように位相制御される。また、バンドパ
スフィルタを通過した正弦波は、増幅器において付加音
が受聴点においてこもり音と同レベルになるように増幅
される。したがって、スピーカからは受聴点におけるこ
もり音と同レベル・逆相の付加音が発生されて互の干渉
により、こもり音が低減される。
製造時或はその後に位相変換器及び増幅器を設定する
場合、切換スイッチを動作条件設定側に切換え、打ち消
すべきこもり音に対するマイクとして機能するスピーカ
の出力信号をバンドパスフィルタを通して利得設定手段
及び位相設定手段にこもり音信号として入力させる。こ
れにより、所定の受聴点において打ち消すべきこもり音
に相応するレベルの付加音を発生させる利得制御信号及
び逆相にする位相制御信号が発生・記憶される。したが
って、通常動作時には、利得設定手段及び位相設定手段
は、実際に発生する打ち消すべきこもり音に応じて自動
的に調整された利得制御信号及び位相制御信号により調
整された付加音が発生される。
〔発明の実施例〕
次に本発明のこもり音低減装置を図示に実施例を基に
説明する。
第1図はこもり音を低減させるための基本構成を示す
もので、1は車室内後方のルーフに取付けられたスピー
カであり、例えば運転席の受聴点Aに対して付加音を発
生する。13はエンジン2から供給されるパルス状の点火
信号を入力としてその周波数の正弦波に変換する波形整
形器、14は波形整形器13から出力される正弦波信号を、
スピーカ1からこもり音に相応するレベルの付加音を受
聴点Aに出力させる利得に設定されて増幅する増幅器で
ある。15はバンドパスフィルタであり、増幅された正弦
波信号を入力とし、車室内で共鳴により大きなこもり音
になる特定のエンジン回転数に対応する周波数領域例え
ば45±5Hzを通過帯域としている。16は位相変換器であ
り、バンドパスフィルタ5の出力信号を付加音の位相が
受聴点Aにおいてこもり音に対して逆相になるように予
め定めた位相角だけ位相制御する。この位相変換器にお
ける遅延位相角は、こもり音(第2図bの点線)に対し
て180゜遅れた、即ち逆相の付加音を発生するように180
゜+θ−αに設定されている。つまり、θは特定のエン
ジン回転数における波形整形器3の出力信号(第2図b
の実線)に対するこもり音の位相ずれであり、αはスピ
ーカ1の入力信号に対するその出力信号である付加音の
位相ずれである。
エンジンが作動中、その点火信号(第2図a)は波形
整形器3で正弦波に変換される。しかし、共鳴によるこ
もり音を発生させるエンジン回転数でない場合、その正
弦波信号はバンドパスフィルタ5で減衰され、付加音は
実質上発生されない。一方、共鳴による大きなこもり音
を発生させる回転数に達すると、その点火信号がバンド
パスフィルタ5を正弦波として通過し、位相変換器6に
おいて位相角180゜+θ−αだけ遅延され、さらにスピ
ーカ1においてαだけ遅延される。この正弦波信号は増
幅器4において予め定められた利得で増幅され、したが
ってスピーカ1からは受聴点Aにおけるこもり音と同レ
ベルで180゜位相遅延した付加音が発生されて互の干渉
により、こもり音が低減される。
第3図は、本発明により動作条件の自動調整機能を備
える構成が第1図の基本構成に付加されている回路構成
を示す。このために、増幅器14は波形整形器13の出力信
号をこもり音に相応するレベルの付加音としてスピーカ
1から出力させるように利得制御信号に応答して設定さ
れる利得で増幅し、位相変換器16はバンドパスフィルタ
15の出力信号を付加音の位相がこもり音に対して逆相に
なるように位相制御信号に応答して位相制御する。ま
た、バンドパスフィルタ15の入出力側に増幅及び位相特
性の動作条件設定時に外部操作される切換スイッチ17が
付加されている。
21は利得設定手段であり、マイクとして機能させたス
ピーカ1から取込んだ実際に発生している打ち消すべき
こもり音に対するこもり音信号をバンドパスフィルタ15
を通してそのレベルを検出し、受聴点Aにおいて同レベ
ルの付加音を発生させる利得制御信号を発生させ、その
利得制御信号をメモリ21aに記憶させる。即ち、ある車
種の標準的なこもり音状態において増幅器14の入力信号
の振幅をP0、スピーカ1から取込んだこもり音信号の振
幅をP1とし、そのP0に対する利得をG0とすると、同一車
種のある車両或は同一車両の経年変化後においてP1がP2
に変化したとすると、利得をG0×P2/P1に設定する。
22は位相設定手段であり、スピーカ1から取込んだこ
もり音信号をバンドパスフィルタ15を通し、そのフィル
タ信号と波形整形器13の出力信号との位相差を検出し
て、丁度こもり音と逆相の付加音を発生するように位相
制御信号を発生して、メモリ22aに記憶させる。即ち、
同様に標準的なこもり音状態において増幅器14の入力信
号に対するスピーカ1から取込んだこもり音信号の位相
差β、同一車種のある車両或は同一車両の経年変化後
に位相差がβであるとすると、β−βに応じて位相変
換器16の制御位相角を補正するように設定する。
動作は次の通りである。
車両の製造段階での装置の装着時、或はその後の経年
変化によるこもり音レベルの増大時に、切換スイッチ17
を動作条件設定側に切換えると、スピーカ2から取込ま
れてバンドパスフィルタ15を経由したこもり音信号は利
得設定手段21及び位相設定手段22に供給される。これに
より、利得設定手段21及び位相設定手段22は、スピーカ
1から取込んだこもり音信号を基準にして増幅器14及び
位相変換器16に対する利得制御信号及び位相制御信号を
発生・保持する。そして、切換スイッチ17が通常動作位
置側に復帰されると、これらの利得制御信号及び位相制
御信号を基にその車両の実際のこもり音に適合した振幅
及び位相の付加音がスピーカ1から発生される。
第4図は第3図における利得設定手段及び位相設定手
段を構成するマイクロコンピュータ30であり、入出力イ
ンタフェース31と、CPU32、基準の利得G0、振幅データP
1、検出位相βに対する制御位相角データ及びプログラ
ムを記憶したROM33及び不揮発領域を含むRAM34とより構
成されている。CPU32はバンドパスフィルタ15を通して
入力したこもり音信号を取込んでG0×P2/P1に相当する
利得制御信号及び位相差βに対応する位相制御信号をRA
M34の不揮発領域に保持させる。これにより、通常動作
時において増幅器14及び位相変換器16にはRAM34の保持
データが入出力インタフェース31から供給される。
その外、こもり音信号用フィルタは共用にせず別途に
用意したり、切換スイッチの回路構成も種々変形可能で
ある。
〔発明の効果〕
以上、本発明によれば、点火信号をそのまま波形整
形、振幅調整及び位相調整するだけの僅かな回路構成に
より、実質上問題となるこもり音の大幅な低減が可能と
なる。さらに、位相変換器及び増幅器を実際のこもり音
を検出して制御可能にしておくことにより、製造段階で
の装置の調整がスイッチ操作のみで簡単になって量産車
両に対し能率良く調整でき、各車両の経年変化にも容易
に整合させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例によるこもり音低減装置の基
本構成を示す図、第2図は同実施例を回路の各部波形を
示す図、第3図及び第4図はは第1図の基本構成に自動
調整機能を付加した構成を示す図である。 1……スピーカ、2……エンジン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60R 11/02 G10K 11/178 H04R 3/00 310

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】こもり音を打ち消す付加音を車室内に出力
    するスピーカと、 パルス状の点火信号を入力としてこの点火信号を正弦波
    信号に変換する波形整形器と、 前記正弦波信号を入力とし、特定のエンジン回転数にお
    いて発生する前記こもり音の周波数領域を通過帯域とす
    るバンドパスフィルタと、 このバンドパスフィルタの出力信号を位相制御信号に応
    答して位相制御する位相変換器と、 前記正弦波信号を利得制御信号に応答して増幅する増幅
    器と、 動作条件設定時に、前記付加音を前記スピーカから発生
    させる代りに、このスピーカをマイクとして機能させる
    ことにより、打ち消すべきこもり音に対する前記スピー
    カの出力信号を前記周波数領域と同一通過帯域のバンド
    パスフィルタに入力させてこもり音信号を出力させる切
    換スイッチと、 前記動作条件設定時に、所定の受聴点において前記打ち
    消すべきこもり音に相応するレベルの前記付加音を前記
    スピーカから出力させるように、前記こもり音信号のレ
    ベルに応じた前記利得制御信号を発生して記憶し、かつ
    この記憶した利得制御信号に応答して通常動作時に前記
    増幅器に増幅動作を行わせる利得設定手段と、 前記動作条件設定時に、前記所定の受聴点において前記
    付加音の位相が前記打ち消すべきこもり音に対して逆相
    になるように、前記波形整形器の出力信号と前記こもり
    音信号との位相差に応じた位相制御信号を発生して記憶
    し、かつこの記憶した位相制御信号に応答して前記通常
    動作時に前記位相変換器に位相制御動作を行わせる位相
    設定手段と、を備えたことを特徴とする車両のこもり音
    低減装置。
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JPH0632542B2 (ja) * 1986-05-16 1994-04-27 富士通テン株式会社 音響再生装置
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