JP3181629B2

JP3181629B2 - 能動型騒音制御装置

Info

Publication number: JP3181629B2
Application number: JP17967491A
Authority: JP
Inventors: 泰毅石川; 浩村上; 憲治佐藤
Original assignee: Hitachi Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1991-07-19
Filing date: 1991-07-19
Publication date: 2001-07-03
Anticipated expiration: 2016-07-03
Also published as: JPH0527780A

Description

【発明の詳細な説明】

【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、特に発散
による異常音の発生を未然に防止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Ｗ_mi(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Ｖ_ek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、Ｗ_mi(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、Ｖ_ek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、Ｃ_km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Ｃ_km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Ｃ_km′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Ｗ_mi(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、評価関数Ｊを常
時監視し、一定の条件の下に所定の値に収まっていない
場合には、評価関数Ｊが発散傾向にありシステムが不安
定になったと判別し、システムの作動を抑制し、異状音
の発生を未然に防止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、この発明に係る能動型騒音制御装置は、図１に示す
ように、騒音源の騒音発生状態に応じた基準信号を発生
する基準信号発生手段と、該基準信号発生手段の基準信
号が適応フィルタを介して供給される制御音源と、観測
位置の残留騒音を検出する残留騒音検出手段と、前記基
準信号を制御音源及び残留騒音検出手段との間の空間伝
達関数に対応するモデル空間伝達関数を表すフィルタ係
数でフィルタ処理するフィルタ手段と、該フィルタ手段
のフィルタ処理された基準信号と前記残留騒音検出手段
の残留騒音検出信号とに基づいて最急降下法によって前
記適応フィルタのフィルタ係数を更新するフィルタ係数
更新手段とを備えた能動型騒音制御装置において、前記
残留騒音検出信号に基づいて評価関数を演算する評価関
数演算手段と、該評価関数演算手段で演算した評価関数
が予め設定した評価関数閾値以上であり、且つ当該評価
関数の前記適応フィルタのフィルタ係数に対する勾配の
符号変化回数が設定値以上であるときに異常と判定する
異常判定手段と、該異常判定手段で異常と判定されたと
きに前記制御音源からの制御音の放音を中止乃至抑制す
る放音制御手段とを備えたことを特徴としている。

【０００７】

【作用】本発明においては、評価関数演算手段で演算し
た評価関数が予め設定した評価関数閾値未満であるとき
には、フィルタ手段でのモデル空間伝達関数が実際の制
御音源及び残留騒音検出手段間の実空間伝達関数と略一
致して騒音源から伝達される騒音を効果的に能動制御し
て抑制しているものと判断するが、演算した評価関数が
評価関数閾値以上であるときには、評価関数の適応フィ
ルタのフィルタ係数に対応する勾配の符号変化回数が設
定値以上となったときに、モデル空間伝達関数と実空間
伝達関数とがずれて発散状態にある異常状態と判断し、
制御音源からの制御音の放音を遮断して騒音抑制制御を
中止する。

【０００８】

【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１は、本発明の機能ブロック図であり、図２
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２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６
ａ，６ｂ及び６ｃが配設されている。

【０００９】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つのパルスでなる騒音発生
状態検出信号ｘが出力される。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
がプロセッサユニット１５に入力されると共に、クラン
ク角センサ７の検出信号ｘがプロセッサユニット１５に
入力される。

【００１０】プロセッサユニット１５は、図３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２２と、このＡ／Ｄ変換回路２２の出力
信号を基準信号ｘとして入力するディジタルフィルタ２
４及び適応ディジタルフィルタ２６と、マイクロフォン
６ａ〜６ｃからの残留騒音補正信号ｅ₁〜ｅ₃をＡ／Ｄ
変換するＡ／Ｄ変換器３０ａ〜３０ｃと、このＡ／Ｄ変
換器３０による変換信号及び前記ディジタルフィルタ２
４の出力信号ｒ_kmを入力するマイクロプロセッサ３４
と、適応ディジタルフィルタ２６の処理信号をＤ／Ａ変
換するＤ／Ａ変換器３６ａ，３６ｂとを備えている。

【００１１】ここで、ディジタルフィルタ２４は、基準
信号ｘを入力し、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ｒ_km（後述する(6),(7) 式参照）を生成するも
のであり、適応ディジタルフィルタ２６は機能的にはス
ピーカ５ａ及び５ｂへの出力チャンネル数に応じたフィ
ルタを個々に有し、基準信号ｘを入力し、その時点で設
定されているフィルタ係数に基づきたたみ込み処理を行
ってスピーカ駆動信号ｙ_1,ｙ₂をアナログスイッチ８
ａ，８ｂを介してラウドスピーカ５ａ，５ｂに出力す
る。

【００１２】マイクロプロセッサ３４は、残留騒音検出
信号ｅ₁ 〜ｅ₃並びにフィルタ処理された基準信号ｒ_lm
を入力し、適応フィルタ２６のフィルタ係数をＬＭＳ(L
eastMean Square) アルゴリズムを用いて変更する騒音
抑制処理を実行すると共に、このＬＭＳアルゴリズムに
おける後述する評価関数Ｊの状態を判断することにより
制御系の発散状態を判定する診断処理を実行する。

【００１３】ここで、プロセッサユニット１５の制御原
理を一般式を用いて説明する。今、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ｅ_k(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ｅ_pt(n) 、ｍ番目のラウド
スピーカ５ａ及び５ｂとｋ番目のマイクロフォン６ａ〜
６ｃとの間の伝達関数Ｈ_kmをＦＩＲ（有限インパルス応
答）関数で表したときのｊ番目（ｊ＝０，１，２，──
Ｉ_{c -}1 ）の項に対応するフィルタ係数をＣ_kmj′、基
準信号をｘ(n) 、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を駆動する適応フィルタのｉ番
目（ｉ＝０，１，２，─Ｉ_F-1）の係数をＷ_miとする
と、下記(2) 式が成立する。

【００１４】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６ａ
〜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）、Ｉ_CはＦＩＲ
ディジタルフィルタで表現されたフィルタ係数Ｃ_km′の
タップ数（フィルタ次数）、Ｉ_Fは適応フィルタで表現
されたフィルタ係数Ｗ_miのタップ数（フィルタ次数）で
ある。

【００１５】上記(2) 式中の右辺第２項は、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。次いで、評価関数Ｊを下記(3) 式のように置く。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Ｗ_miを求め、
適応ディジタルフィルタの各フィルタ係数Ｗ_mi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
ジタルフィルタのフィルタ係数としてｎ番目の値Ｗ
_mi(n) を用い、平均自乗誤差の勾配∂Ｊ／∂Ｗ_miを算出
し、これをα倍して（ｎ＋１）番目の値Ｗ_mi(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
（図５参照）。

【００１６】この勾配∂Ｊ／∂Ｗ_miの計算式は、(3) 式
より、そして、前記 (2)式より、となるので、ここで、(5) 式の右辺を、とおくと、フィルタ係数に対する評価関数の勾配∂Ｊ／
∂Ｗ_miは、で表すことができる。

【００１７】したがって、フィルタ係数の更新式は、重
み係数γ_kも含めた形で下記(9) 式で与えられる。ここで、αは収束係数であり、フィルタが最適に収束
する速度や、その際の安定性に関与する。

【００１８】このように、適応ディジタルフィルタ２６
のフィルタ係数Ｗ_mi(n+1) を、マイクロフォン６ａ〜６
ｃから出力される残留騒音検出信号ｅ₁(n)〜e₃(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Ｌ
ＭＳ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。

【００１９】次に、上記実施例の動作をマイクロプロセ
ッサ３４の処理手順を示す図４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、マイクロプロ
セッサ３４で図４に示すタイマ割込処理を所定時間（例
えば５msec）毎に実行する。すなわち、ステップＳ１
で、残留騒音検出信号ｅ₁〜ｅ₃、基準信号ｘ及びディ
ジタルフィルタ２４から出力されるフィルタ処理された
基準信号ｒ_kmを読込み、次いでステップＳ２に移行し
て、前記(9) 式に従ってフィルタ係数Ｗ_mi(n+1)を算出
し、次いでステップＳ３に移行して算出されたフィルタ
係数Ｗ_mi(n+1) を適応ディジタルフィルタ２６に出力し
てからステップＳ４に移行する。

【００２０】このステップＳ４では、前述した(3) 式に
基づいて逐次最小値を求めて変化する評価関数Ｊを演算
し、次いでステップＳ５に移行して、前述した(8) 式に
従って平均自乗誤差の勾配∂Ｊ／∂Ｗ_miを算出してから
ステップＳ６に移行する。このステップＳ６では、演算
した評価関数Ｊが予め設定した評価関数閾値Ｊ_O以上で
あるか否かを判定する。この判定は、騒音抑制制御が正
常であるか否かを判定するものであり、Ｊ＜Ｊ₀である
ときには、評価関数Ｊが最適値に収束して騒音抑制制御
が正常であるものと判断して後述するステップＳ１３に
移行し、Ｊ≧Ｊ₀であるときにはステップＳ７に移行す
る。

【００２１】このステップＳ７では、記憶部に形成され
た現在勾配記憶領域に記憶されている前回の評価関数Ｊ
のフィルタ係数Ｗ_mi(n+1) に対する勾配∂Ｊ／∂Ｗ
_mi(n) を同様に記憶部に形成された前回勾配記憶領域に
更新記憶すると共に、前記ステップＳ５で算出した評価
関数Ｊのフィルタ係数Ｗ_mi(n+1) に対する勾配∂Ｊ／∂
Ｗ _mi(n+1) を記憶部に形成された現在勾配記憶領域に記
憶する。

【００２２】次いで、ステップＳ８に移行して、現在勾
配記憶領域及び前回勾配記憶領域に記憶されている勾配
∂Ｊ／∂Ｗ_mi(n+1) 及び∂Ｊ／∂Ｗ_mi(n) の符号を比較
して両者が一致するか否かを判定し、両者の符号が一致
するときには、一応正常であると判断して後述するステ
ップＳ１３に移行し、両者が不一致であるときには、ス
テップＳ９に移行する。

【００２３】このステップＳ９では、監視タイマＴがセ
ットされたか否かを表すフラグＦが“１”にセットされ
ているか否かを判定し、フラグＦがセットされていない
ときには、ステップＳ１０に移行して監視タイマＴをセ
ットして計時を開始し、次いでステップＳ１１に移行し
てフラグＦを“１”にセットしてからステップＳ１２に
移行し、ステップＳ９でフラグＦがセットされていると
きには直接ステップＳ１２に移行する。

【００２４】ステップＳ１２では、勾配の符号変化回数
を表すカウンタのカウント値Ｎをインクリメントし、次
いでステップＳ１３に移行して監視タイマＴがタイムア
ップしているか否かを判定し、タイムアップしていると
きにはステップＳ１４に移行して、監視タイマＴ、カウ
ンタＮ及びフラグＦを夫々リセットしてからタイマ割込
処理を終了して所定のメインプログラムに復帰し、監視
タイマＴがタイムアップしていないときには、ステップ
Ｓ１５に移行する。

【００２５】このステップＳ１５では、カウンタのカウ
ント値Ｎが予め設定した設定値Ｎ_S以上であるか否かを
判定し、Ｎ＜Ｎ_Sであるときにはそのままタイマ割込処
理を終了して所定のメインプログラムに復帰し、Ｎ≧Ｎ
_Sであるときにはモデル空間伝達関数Ｃ_km′と実際の空
間伝達関数Ｃ_kmとにずれが生じて、制御系が発散状態と
なったものと判断して、ステップＳ１６に移行する。

【００２６】このステップＳ１６では、論理値“１”の
制御信号ＣＳをアナログスイッチ８ａ，８ｂに出力し
て、ラウドスピーカ５ａ，５ｂへの駆動信号を遮断し、
騒音抑制制御を中止する。この図４の処理において、ス
テップＳ２の処理がフィルタ係数更新手段に対応し、ス
テップＳ３の処理が評価関数演算手段に対応し、ステッ
プＳ５〜ステップＳ１５の処理が異常判定手段に対応
し、ステップＳ１６の処理及びスイッチ８ａ，８ｂが放
音制御手段に対応している。

【００２７】したがって、今、ラウドスピーカ５ａ，５
ｂ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Ｃ_kmとディジタルフィルタ２４
に設定されるモデル空間伝達関数Ｃ_km′とが略一致して
いる正常状態であるものとすると、マイクロプロセッサ
３４でＬＭＳアルゴリズムに従って適応デジタルフィル
タ２６のフィルタ係数を順次更新するので、評価関数Ｊ
とフィルタ係数Ｗ_kmとの関係は図５に示すようになり、
評価関数Ｊが評価関数閾値Ｊ₀より小さい最小値Ｊ_min
に収束することになるので、図４の処理において、ステ
ップＳ６で正常状態であると判断されて、ステップＳ１
３に移行するため、監視タイマＴがセットされずにタイ
ムアップ状態を継続するので、ステップＳ１３からステ
ップＳ１４に移行する。このため、常にフラグＦ、監視
タイマＴ及びカウンタＮがリセットされた状態となって
いると共に、制御信号ＣＳが論理値“０”となって、ア
ナログスイッチ８ａ，８ｂがオン状態とされて適応デジ
タルフィルタ２６から出力されるスピーカ駆動信号ｙ_1,
ｙ₂がラウドスピーカ５ａ，５ｂに供給されて、騒音抑
制処理によりエンジン騒音が抑制される。

【００２８】この正常状態から、ラウドスピーカ５ａ，
５ｂやマイクロフォン６ａ〜６ｃに劣化が生じたり、車
室内の温度変化等によって、ラウドスピーカ５ａ，５ｂ
及びマイクロフォン６ａ〜６ｃ間の実際の空間伝達関数
Ｃ_kmが変化するか、又はディジタルフィルタ２４内のモ
デル空間伝達関数Ｃ_km′を同定する際に、異常が発生し
て、実際の空間伝達関数Ｃ_kmとモデル空間伝達関数
Ｃ_km′との間にずれが発生すると、評価関数Ｊの最小点
を探索していくＬＭＳアルゴリズムに誤差が生じる。こ
のような場合、適応ディジタルフィルタ２６のフィルタ
係数Ｗ_mi(n) が最適値から外れ、駆動信号ｙ_m(n) が発
散し、マイクロフォン６ａ〜６ｃから入力される残留騒
音検出信号ｅ₁(n)〜ｅ₃(n)が大きく変動することにな
る。

【００２９】すなわち、図６に示すように、特性曲線Ａ
で表されるデジタルフィルタ２４でのモデル空間伝達関
数Ｃ_km′を使用した場合の適応フィルタのフィルタ係数
Ｗ_miに対する評価関数Ｊの特性に対して、実際の空間伝
達関数Ｃ_kmに変化が生じて評価関数Ｊが特性曲線Ｂで表
すように変化すると、正常時には前述したように、特性
曲線Ａ上で評価関数Ｊの最小点を探索して大きい値のフ
ィルタ係数Ｗ_km(n+1)から小さい値のフィルタ係数Ｗ
_km(n+2) に更新して評価関数閾値Ｊ₀未満の最小点に収
束するものが、ステップＳ４で算出した評価関数Ｊは、
現実の車室内の空間伝達関数Ｃ_kmに基づく残留騒音検出
信号ｅ₁〜ｅ₃によって算出されるので、常にＪ≧Ｊ₀
となると共に、フィルタ係数の更新は、特性曲線Ａに沿
って行われるため、ステップＳ２で更新されるフィルタ
係数はＷ_km(n+1) となるまでは、正常状態と略同様にフ
ィルタ係数の更新が行われるが、フィルタ係数がＷ_km(n
+1)に更新されたときの実際の空間伝達関数Ｃ_kmに基づ
く評価関数Ｊはかなり大きな値となっており、その算出
のもとになるマイクロフォン６ａ〜６ｃで検出した残留
騒音検出信号ｅ_kが大きな値となっているので、前述し
た(9) 式の右辺第２項の値が大きな値となって、ステッ
プＳ２で更新されるフィルタ係数Ｗ_km(n+2) は、最適フ
ィルタ係数Ｗ_optを越えて減少することになり、前回の
特性曲線Ａの勾配∂Ｊ／∂Ｗ_km(n+1) と今回の特性曲線
Ａの勾配∂Ｊ／∂Ｗ_km(n+2) とで符号が異なることにな
る。

【００３０】このため、ステップＳ６からステップＳ７
に移行して、現在の勾配∂Ｊ／∂Ｗ _km(n+2) を更新記憶
し、現在の勾配∂Ｊ／∂Ｗ_km(n+2) と前回の勾配∂Ｊ／
∂Ｗ _km(n+1) とが不一致となるので、ステップＳ８から
ステップＳ９〜１１で監視タイマＴをセットしてからス
テップＳ１２に移行してカウンタのカウント値Ｎをイン
クリメントし、次いで監視タイマＴがタイムアップして
おらず、且つカウント値Ｎが設定値Ｎ_S以下であるの
で、そのままタイマ割込処理を終了する。この結果、騒
音抑制制御を継続する。

【００３１】このように、フィルタ係数Ｗ_km(n+2) が最
適フィルタ係数Ｗ_optを越えて減少すると、ラウドスピ
ーカ５ａ，５ｂから出力される騒音信号の逆相分が増加
することになり、マイクロフォン６ａ〜６ｃで検出され
る残留騒音検出信号の逆相分が増加するため、ステップ
Ｓ２で算出されるフィルタ係数Ｗ_km(n+3) が前回のフィ
ルタ係数Ｗ_km(n+2) より増加することになり、特性曲線
Ａ上での勾配∂Ｊ／∂Ｗ_km(n+3) の符号がさらに反転す
る。

【００３２】これを繰り返して、監視タイマＴがタイム
アップする前にカウンタＮのカウント値が設定値Ｎ_S以
上となると、ステップＳ１５で発散状態であると判断し
てステップＳ１６に移行することにより、制御信号ＣＳ
をオン状態とし、ラウドスピーカ５ａ，５ｂへの駆動信
号の供給を遮断し、騒音抑制処理を中止する。この結
果、制御系の発散によって制御音源としてのラウドスピ
ーカ５ａ，５ｂから異状音を放声することを未然に防止
することができる。

【００３３】同様に、実際の空間伝達関数Ｃ_kmの変化に
よって評価関数Ｊが図６で一点鎖線図示の特性曲線Ｃに
変化した場合にも、ステップＳ４で算出され評価関数Ｊ
が評価関数閾値Ｊ₀以上となり、且つフィルタ係数更新
時のマイクロフォン６ａ〜６ｃで検出される残留騒音検
出信号の騒音成分が大きい値となるので、フィルタ係数
を更新する場合の(9) 式の右辺第２項の値がより大きな
値となって、最適フィルタ係数Ｗ_optを越えるフィルタ
係数の減少が生じ、特性曲線Ａ上での勾配の符号が反転
することになる。この反転回数が設定値Ｎ_S以上となる
と発散状態であると判断して騒音抑制処理を中止する。

【００３４】また、監視タイマＴがセットされてからタ
イムアップするまでの間にカウンタＮのカウント値が設
定値Ｎ_Sに達しないときには、空間伝達関数の一時的な
ずれであると判断して、フラグＦ及びカウンタを夫々リ
セットする。なお、上記実施例では、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。

【００３５】また、上記実施例では、平均自乗誤差の勾
配∂Ｊ／∂Ｗ_miをステップＳ５で別個に算出する場合に
ついて説明したが、これに限定されるものではなく、ス
テップＳ２のＬＭＳアルゴリズムに従ったフィルタ係数
の更新演算を行う際に、勾配∂Ｊ／∂Ｗ_miを算出して一
時記憶すると共に、算出した勾配に収束係数α及び重み
係数γを乗算して、(9) 式の演算を行うようにすれば、
ステップＳ５の演算処理を省略することができる。

【００３６】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、上記実
施例では、発散状態であると検出したときに、制御音の
出力を停止させる場合について説明したが、これに限ら
ず制御音の出力を漸次減少させるようにしてもよい。

【００３７】また、上記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。さらに、上記実施例では、フィルタ処
理された基準信号ｒ_kmをディジタルフィルタ２４で得る
ようにした場合について説明したが、これに限らずマイ
クロプロセッサ３４に直接基準信号ｘを入力し、このマ
イクロプロセッサ３４でディジタルフィルタ処理を行う
ようにしてもよく、さらにはディジタルフィルタ２４、
適応フィルタ２６及びマイクロプロセッサ３４を１つの
マイクロプロセッサで構成するようにしてもよく、この
場合にはアナログスイッチ８ａ，８ｂを省略し、これら
に代えて、異常時に駆動信号ｙ₁，ｙ₂を零とするように
してもよい。

【００３８】さらにまた、上記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。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る能動
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、実際の
空間伝達関数とモデル空間伝達関数とのずれによって制
御系が発散状態となることを残留騒音検出信号に基づく
実際の評価関数の状態を監視することにより検出し、こ
の発散状態を検出したときに、放音中止手段によって制
御音源からの制御音の発生を中止又は抑制するようにし
ているので、制御系の発散に伴う制御音源からの異状音
の放声を未然に防止することができる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本構成を示す機能ブロック図であ
る。

【図２】実施例の概略構成図である。

【図３】実施例のプロセッサユニットのブロック図であ
る。

【図４】実施例のフローチャートである。

【図５】評価関数Ｊの特性曲線である。

【図６】モデル空間伝達関数Ｃ_lm′による評価関数Ｊの
特性曲線と、変化した実際の空間伝達関数Ｃ_lmによる評
価関数Ｊの特性曲線との比較図である。

【符号の説明】

５ラウドスピーカ６マイクロフォン８スイッチ２４ディジタルフィルタ２６適応フィルタ３４マイクロプロセッサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤憲治茨城県勝田市大字高場2520番地株式会社日立製作所佐和工場内 (56)参考文献実開平３−70490（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G10K 11/178 B60R 11/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】騒音源の騒音発生状態に応じた基準信号
を発生する基準信号発生手段と、該基準信号発生手段の
基準信号が適応フィルタを介して供給される制御音源
と、観測位置の残留騒音を検出する残留騒音検出手段
と、前記基準信号を制御音源及び残留騒音検出手段との
間の空間伝達関数に対応するモデル空間伝達関数を表す
フィルタ係数でフィルタ処理するフィルタ手段と、該フ
ィルタ手段のフィルタ処理された基準信号と前記残留騒
音検出手段の残留騒音検出信号とに基づいて最急降下法
によって前記適応フィルタのフィルタ係数を更新するフ
ィルタ係数更新手段とを備えた能動型騒音制御装置にお
いて、前記残留騒音検出信号に基づいて評価関数を演算
する評価関数演算手段と、該評価関数演算手段で演算し
た評価関数が予め設定した評価関数閾値以上であり、且
つ当該評価関数の前記適応フィルタのフィルタ係数に対
する勾配の符号変化回数が設定値以上であるときに異常
と判定する異常判定手段と、該異常判定手段で異常と判
定されたときに前記制御音源からの制御音の放音を中止
乃至抑制する放音制御手段とを備えたことを特徴とする
能動型騒音制御装置。