JP3241264B2 - Active noise suppression control method - Google Patents

Active noise suppression control method

Info

Publication number
JP3241264B2
JP3241264B2 JP09749696A JP9749696A JP3241264B2 JP 3241264 B2 JP3241264 B2 JP 3241264B2 JP 09749696 A JP09749696 A JP 09749696A JP 9749696 A JP9749696 A JP 9749696A JP 3241264 B2 JP3241264 B2 JP 3241264B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transfer function
noise suppression
suppression control
active noise
variation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP09749696A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH09258747A (en
Inventor
久 佐野
修一 足立
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP09749696A priority Critical patent/JP3241264B2/en
Publication of JPH09258747A publication Critical patent/JPH09258747A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3241264B2 publication Critical patent/JP3241264B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はロードノイズ等によ
る車室内騒音の抑制などに利用できるアクティブ騒音抑
制制御方法に関し、さらに詳細にはインターナル モデ
ル コントローラ構成によるアクティブ騒音抑制制御方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active noise suppression control method which can be used for suppressing vehicle interior noise due to road noise and the like, and more particularly to an active noise suppression control method using an internal model controller.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のアクティブ騒音抑制制御方法は図
7乃至図10に示すようにフィードバックによる制御が
行われている。さらに説明すれば、図7(a)に示すよ
うに、騒音抑制領域内に誤差検出のためのセンサである
マイクロホン21を設けると共に、マイクロホン21と
予め定めた距離隔てて出力音によって騒音をキャンセル
する騒音キャンセル用の音源であるスピーカ22を設け
て、騒音とスピーカ22からの出力音との差をマイクロ
ホン21にて検出し、マイクロホン21の出力信号を適
応フィルタを備えたフィードバックコントローラ23に
供給し、フィードバックコントローラ23の出力によっ
てスピーカ22を駆動して騒音を打ち消すように構成さ
れている。
2. Description of the Related Art In a conventional active noise suppression control method, feedback control is performed as shown in FIGS. More specifically, as shown in FIG. 7A, a microphone 21 which is a sensor for detecting an error is provided in the noise suppression area, and noise is canceled by an output sound at a predetermined distance from the microphone 21. A speaker 22 which is a sound source for noise cancellation is provided, a difference between noise and an output sound from the speaker 22 is detected by a microphone 21, and an output signal of the microphone 21 is supplied to a feedback controller 23 having an adaptive filter. The output of the feedback controller 23 drives the speaker 22 to cancel noise.

【0003】図7(a)において、スピーカ22からマ
イクロホン21までの伝達関数をP(s)、フィードバ
ックコントローラ23の伝達関数をK(s)で示すと、
図7(a)に示すアクティブ騒音抑制制御装置は図7
(b)のブロック線図で示される。ここで、スピーカ2
2からマイクロホン21までをプラント24とみなす。
Sは複素パラメータである。
In FIG. 7A, a transfer function from the speaker 22 to the microphone 21 is represented by P (s), and a transfer function of the feedback controller 23 is represented by K (s).
The active noise suppression control device shown in FIG.
This is shown in the block diagram of FIG. Here, speaker 2
2 to the microphone 21 are regarded as a plant 24.
S is a complex parameter.

【0004】なお、本明細書の文中における記号の表示
と数式中および図面中の表示との対応は、次の表1に示
す。
[0004] The correspondence between the display of symbols in the text of the present specification and the display in mathematical formulas and drawings is shown in Table 1 below.

【0005】[0005]

【表1】 [Table 1]

【0006】図7に示すアクティブ騒音抑制制御は、具
体的には適応制御によって行っている。その例は図8、
図9および図10に示すごとくである。図8に模式的に
示したブロック線図の従来例では、マイクロホン21か
らの出力信号にハウリングキャンセルフィルタ25を通
した信号を加えてハウリング特性の補償をした信号を参
照信号とし、この参照信号を入力とするフィードバック
型のフィルタード−X−LMSの信号処理による適応フ
ィルタ26に供給して、適応フィルタ26の出力によっ
てスピーカ22を駆動して騒音の抑制を行っている。図
8において、∧Eはスピーカ22からマイクロホン21
に至るまでの伝達関数をシミュレートしたFIRフィル
タの伝達関数を示し、Wはフィルタ係数がフィルタード
−X−LMS信号処理出力に基づいて制御されるアダプ
ティブフィルタの伝達関数を示している。
The active noise suppression control shown in FIG. 7 is specifically performed by adaptive control. An example is shown in FIG.
This is as shown in FIG. 9 and FIG. In a conventional example of a block diagram schematically shown in FIG. 8, a signal obtained by adding a signal passed through a howling cancel filter 25 to an output signal from a microphone 21 and compensating howling characteristics is used as a reference signal. The signal is supplied to the adaptive filter 26 based on the feedback-type filtered X-LMS signal processing as an input, and the speaker 22 is driven by the output of the adaptive filter 26 to suppress noise. In FIG. 8, ΔE denotes a speaker 22 to a microphone 21.
Represents a transfer function of an FIR filter simulating a transfer function up to, and W represents a transfer function of an adaptive filter whose filter coefficient is controlled based on a filtered-X-LMS signal processing output.

【0007】図9に模式的に示したブロック線図の従来
例では、フィードフォワード制御を加えた2自由度アク
ティブ騒音抑制制御の例であり、騒音抑制制御コントロ
ーラ27は適応フィルタであるフィードバックコントロ
ーラ28およびフィードフォワードコントローラ9を備
えて、フィードバックコントローラ28およびフィード
フォワードコントローラ29にフィルタード−X−LM
Sの信号処理による適応フィルタを用いて、騒音抑制制
御を行っている。図9において、(Z-1)は遅延方向へ
のシフトオペレータを示し、Gr(Z-1)は騒音源とオ
ブザーバとの間の伝達関数を、G(Z-1)は制御源とオ
ブザーバとの間の伝達関数を、E(Z-1)はG(Z-1
を除いたFIRフィルタの伝達関数を示している。ま
た、制御源はスピーカ22に、オブザーバはマイクロホ
ン21に対応している。
The conventional example of the block diagram schematically shown in FIG. 9 is an example of two-degree-of-freedom active noise suppression control to which feedforward control is added. A noise suppression control controller 27 is a feedback controller 28 which is an adaptive filter. And a feed-forward controller 9, and the feedback controller 28 and the feed-forward controller 29 are provided with a filtered-X-LM.
Noise suppression control is performed using an adaptive filter based on the signal processing of S. In FIG. 9, (Z -1 ) indicates a shift operator in the delay direction, Gr (Z -1 ) indicates a transfer function between the noise source and the observer, and G (Z -1 ) indicates a control function and the observer. E (Z -1 ) is G (Z -1 )
2 shows the transfer function of the FIR filter excluding. The control source corresponds to the speaker 22, and the observer corresponds to the microphone 21.

【0008】図10のブロック線図に示す従来例では、
フィードバックコントローラ30を例えばLMS信号処
理により制御される適応フィルタ31とプラント24の
モデルであるインターナルモデル32と加算器33とに
よって構成し、適応フィルタ31の出力を伝達関数P
(s)のプラント34および伝達関数〜P(s)のイン
ターナルモデル32に供給する。かかる構成、すなわち
プラント34とプラント34のモデル(インターナルモ
デル)とを並列に配置する構成はインターナルモデルコ
ントローラ(IMC)と称されている。図10において
プラント24の出力と騒音との差を加算器35にて検出
し、加算器35からの出力信号とインターナルモデル3
2からの出力信号との差を加算器33によって検出し、
加算器33によって検出した出力に基づいて適応フィル
タ31を制御して、加算器35の出力信号を“0”に制
御する騒音抑制制御を行っている。
In the conventional example shown in the block diagram of FIG.
The feedback controller 30 includes, for example, an adaptive filter 31 controlled by LMS signal processing, an internal model 32 that is a model of the plant 24, and an adder 33, and outputs the output of the adaptive filter 31 to a transfer function P
(S) to the plant 34 and the transfer function to the internal model 32 of P (s). Such a configuration, that is, a configuration in which the plant 34 and a model (internal model) of the plant 34 are arranged in parallel is called an internal model controller (IMC). 10, the difference between the output of the plant 24 and the noise is detected by an adder 35, and the output signal from the adder 35 and the internal model 3
The difference from the output signal from 2 is detected by the adder 33,
The noise suppression control that controls the output signal of the adder 35 to “0” by controlling the adaptive filter 31 based on the output detected by the adder 33 is performed.

【0009】なお、適応フィルタ31はインターナルモ
デル31a、LMS法による適応アルゴリズムの演算を
する信号処理装置31b、信号処理装置31bの出力に
よりフィルタ係数が更新されるフィードバックコントロ
ーラ31cからなっている。
The adaptive filter 31 comprises an internal model 31a, a signal processing device 31b for calculating an adaptive algorithm by the LMS method, and a feedback controller 31c whose filter coefficient is updated by the output of the signal processing device 31b.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たように従来のアクティブ騒音抑制制御においては、フ
ィードフォワードコントローラだけでなくフィードバッ
クコントローラに対しても適応フィルタが用いられてお
り、適応フィルタを制御するための適応アルゴリズムの
演算量は、特表平1−501344号あるいは特願平6
−162458号で示されるように多大である。このた
めに、従来のアクティブ騒音抑制制御においては、適応
アルゴリズム演算のためのデジタル演算処理量が非常に
多くなって、演算処理に時間を要し、演算処理速度が遅
い演算処理装置を用いると騒音抑制制御が高速で行え
ず、騒音抑制のための応答性に劣るという問題点が生ず
る。
However, as described above, in the conventional active noise suppression control, the adaptive filter is used not only for the feedforward controller but also for the feedback controller. The amount of operation of the adaptive algorithm of Japanese Patent Application No. Hei.
As shown in 162458. For this reason, in the conventional active noise suppression control, the amount of digital arithmetic processing for adaptive algorithm arithmetic is very large, and it takes time to perform arithmetic processing. There is a problem that the suppression control cannot be performed at a high speed and the response for noise suppression is poor.

【0011】また、演算処理時間を短縮しようとすれば
信号処理装置に演算速度が高速のものを必要とし、アク
ティブ騒音抑制装置として実装するに当たって、アクテ
ィブ騒音抑制制御装置が高価なものになるという問題点
があった。
In order to shorten the operation processing time, a signal processing device having a high operation speed is required, and the active noise suppression control device becomes expensive when mounted as an active noise suppression device. There was a point.

【0012】本発明は、演算処理が少なくてすみ、信号
処理装置に対する負担を減少させることができ、かつ十
分な騒音抑制制御が行えるアクティブ騒音抑制制御方法
を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an active noise suppression control method that requires less arithmetic processing, can reduce the load on a signal processing device, and can perform sufficient noise suppression control.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明のアクティブ騒音
抑制制御方法は、騒音キャンセル用の音源と、前記音源
の出力音と騒音との差の音に基づく誤差信号を送出する
誤差検出センサとを音場内に有し、前記音源から前記検
出誤差センサまでに至る音場の伝達関数と近似の伝達関
数を有し、かつ前記音源と同一の信号が入力されるイン
ターナルモデルを備えて騒音をキャンセルするアクティ
ブ騒音抑制制御方法において、前記インターナルモデル
の出力信号と前記誤差信号とを入力として代数加算をす
る加算器と、該加算器の出力信号が入力されるフィード
バックコントローラとを備え、前記フィードバックコン
トローラはIMCフィルタを含み、前記音場の波動方程
式から得られる伝達関数の内乱要因および外乱要因によ
る変動量を加法的摂動として、予め定めた周波数範囲に
対して予め近似設定し、前記近似設定された値と前記音
源から前記誤差検出センサまでの距離とIMCフィルタ
の伝達関数との積の絶対値が1未満になるようにIMC
フィルタの可変パラメータを調整して当該IMCフィル
タの伝達関数を選定し、前記加算器の出力と前記距離と
前記IMCフィルタの伝達関数との積に基づく信号を前
記音源の入力信号とすることを特徴とする。
According to the present invention, there is provided an active noise suppression control method comprising the steps of:
An error detection sensor for transmitting an error signal based on the sound of the difference between the output sound and the noise in the sound field, and has a transfer function of a sound field from the sound source to the detection error sensor and an approximate transfer function. And an active noise suppression control method for canceling noise including an internal model to which the same signal as the sound source is input, wherein the addition is performed by using the output signal of the internal model and the error signal as inputs and performing algebraic addition. And a feedback controller to which an output signal of the adder is input. The feedback controller includes an IMC filter, and adds a fluctuation amount of a transfer function obtained from a wave equation of the sound field due to disturbance factors and disturbance factors. As a perturbation, a predetermined frequency range is approximated in advance, and the error detection is performed from the approximated value and the sound source. IMC as the absolute value of the product of the distance and the transfer function of the IMC filter to the sensor is less than 1
Adjust the variable parameters of the filter to adjust the IMC filter
Selects a transfer function of the motor, and the output of the adder distance
A signal based on the product of the transfer function of the IMC filter and
It is characterized by being used as an input signal of the sound source .

【0014】本発明にかかるアクティブ騒音抑制制御方
法によれば、音場の伝達関数の内乱要因および外乱要因
による変動量を加法的摂動として、予め定めた周波数
に対して予め近似設定し、前記近似設定された値と前
記音源から前記誤差検出センサまでの距離とIMCフィ
ルタの伝達関数との積の絶対値が1未満になるようにI
MCフィルタの可変パラメータを選定したため、騒音が
抑制される。
[0014] According to the active noise suppression control method of the present invention, the variation of the transfer function of the sound field due to the disturbance factor and the disturbance factor is defined as an additive perturbation, and the predetermined frequency range is determined.
Is set in advance so that the absolute value of the product of the approximated value, the distance from the sound source to the error detection sensor, and the transfer function of the IMC filter is less than 1.
Since the variable parameter of the MC filter is selected, noise is suppressed.

【0015】さらに、本発明にかかるアクティブ騒音抑
制制御方法によれば、伝達関数の変動量を周波数に対し
て予め近似設定したため、近似設定された伝達関数の変
動量と音源から前記誤差検出センサまでの距離とIMC
フィルタの伝達関数との積が1未満となるようにIMC
フィルタの可変パラメータを定数として設定すれば足る
ことになり、伝達関数の変動に対して追従させる適応制
御の場合のような多大の演算を必要とせず、演算量が少
なくてすむ。
Further, according to the active noise suppression control method of the present invention, since the variation of the transfer function is set in advance to the frequency in advance, the amount of the variation of the transfer function and the approximation of the variation from the sound source to the error detection sensor are set. Distance and IMC
IMC so that the product of the filter and the transfer function is less than 1.
It suffices if the variable parameters of the filter are set as constants, so that a large amount of calculation is not required as in the case of adaptive control for following the change of the transfer function, and the amount of calculation is small.

【0016】またさらに、本発明にかかるアクティブ騒
音抑制制御方法によれば、騒音抑制制御のためのシステ
ムが単純なフィードバックコントローラによって構成で
きるほか、騒音抑制のための演算処理時間が減少して応
答性も向上する。また、実装に際して安価に構成でき
る。従来の適応制御の場合と同一処理時間を許容すれ
ば、本発明にかかるアクティブ騒音抑制制御方法によれ
ば、信号処理装置は演算処理速度の遅いものですむこと
になる。
Further, according to the active noise suppression control method of the present invention, the system for noise suppression control can be constituted by a simple feedback controller, and the processing time for noise suppression can be reduced to improve the responsiveness. Also improve. Further, it can be configured at low cost when mounting. If the same processing time as that of the conventional adaptive control is allowed, according to the active noise suppression control method according to the present invention, the signal processing device requires only a low arithmetic processing speed.

【0017】本発明にかかるアクティブ騒音抑制制御方
法は、アクティブ騒音抑制制御方法において伝達関数の
予め近似設定される変動量を、周波数重み関数とするこ
とを特徴とする。
The active noise suppression control method according to the present invention is characterized in that the amount of variation of the transfer function set in advance in the active noise suppression control method is a frequency weighting function.

【0018】本発明にかかるアクティブ騒音抑制制御方
法において、近似設定された伝達関数の変動量を周波数
重み関数としたときは、伝達関数の変動量と音源から誤
差検出センサまでの距離とIMCフィルタの伝達関数と
の積が、周波数の関数として得られるために、IMCフ
ィルタの可変パラメータの選定が容易となる。 本発明
にかかるアクティブ騒音抑制制御方法は、アクティブ騒
音抑制制御方法において伝達関数の予め近似設定される
変動量を、周波数に対して予め設定してしておくことを
特徴とする。
In the active noise suppression control method according to the present invention, when the variation of the transfer function approximately set is used as the frequency weighting function, the variation of the transfer function, the distance from the sound source to the error detection sensor, and the IMC filter Since the product of the transfer function and the transfer function is obtained as a function of the frequency, selection of the variable parameter of the IMC filter is facilitated. The active noise suppression control method according to the present invention is characterized in that the variation amount of the transfer function that is set in advance in the active noise suppression control method is set in advance with respect to the frequency.

【0019】本発明にかかるアクティブ騒音抑制制御方
法において、伝達関数の変動量が周波数に対して予め設
定されているために、前記変動量の変化態様に応じて、
変動量近似時の自由度が増加し、IMCフィルタの可変
パラメータの選定に際し精度よく選定することができ
る。
In the active noise suppression control method according to the present invention, the amount of change in the transfer function is set in advance with respect to the frequency.
The degree of freedom at the time of approximation of the amount of variation is increased, and the variable parameter of the IMC filter can be accurately selected.

【0020】本発明にかかるアクティブ騒音抑制制御方
法は、アクティブ騒音抑制制御方法において伝達関数の
内乱要因および外乱要因による変動量を、伝達関数の内
乱要因および外乱要因による実測変動量または推測変動
量以上で、かつ前記実測変動量または前記推測変動量に
漸近的に近似する変動量とすることを特徴とする。
In the active noise suppression control method according to the present invention, in the active noise suppression control method, the variation of the transfer function due to the disturbance factor and the disturbance factor is equal to or more than the actually measured variation amount or the estimated variation amount of the transfer function due to the disturbance factor and the disturbance factor. And a variation amount asymptotically approximating the measured variation amount or the estimated variation amount.

【0021】伝達関数の変動量を、伝達関数の内乱要因
および外乱要因による実測変動量または推測変動量以上
の変動量に設定したときは騒音抑制効果が低下し、残留
する騒音が多くなり、また伝達関数の内乱要因および外
乱要因による実測変動量または推測変動量未満の変動量
に設定したときは騒音抑制が不安定となってハウリング
が生ずる。しかるに、本発明にかかるアクティブ騒音抑
制制御方法において、伝達関数の変動量を、伝達関数の
内乱要因および外乱要因による実測変動量または推測変
動量以上で、かつ実測変動量または推測変動量に漸近的
に近似する変動量としたときは、騒音抑制効果が最大で
あり、かつ騒音抑制効果が安定して得られる。
When the variation of the transfer function is set to a variation larger than the actually measured variation or the estimated variation due to the disturbance and disturbance factors of the transfer function, the noise suppression effect is reduced, the remaining noise increases, and When the variation is set to be smaller than the actually measured variation or the estimated variation due to the disturbance factor and the disturbance factor of the transfer function, noise suppression becomes unstable and howling occurs. However, in the active noise suppression control method according to the present invention, the variation amount of the transfer function is equal to or more than the actually measured variation amount or the estimated variation amount due to the internal disturbance factor and the disturbance factor of the transfer function, and asymptotically approaches the actually measured variation amount or the estimated variation amount. When the variation amount is close to the above, the noise suppression effect is maximum, and the noise suppression effect is stably obtained.

【0022】本発明にかかるアクティブ騒音抑制制御方
法は、アクティブ騒音抑制制御方法において、積の絶対
値が0.9以上でかつ1未満となるようにIMCフィル
タの可変パラメータを選定することを特徴とする。
The active noise suppression control method according to the present invention is characterized in that in the active noise suppression control method, the variable parameters of the IMC filter are selected such that the absolute value of the product is 0.9 or more and less than 1. I do.

【0023】本発明にかかるアクティブ騒音抑制制御方
法において、積の絶対値が0.9以上でかつ1未満にな
るようにIMCフィルタの可変パラメータが選定される
ために、騒音キャンセル効果が増大することになる。
In the active noise suppression control method according to the present invention, since the variable parameter of the IMC filter is selected so that the absolute value of the product is 0.9 or more and less than 1, the noise canceling effect is increased. become.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるアクティブ
騒音抑制制御方法を実施の形態によって説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An active noise suppression control method according to the present invention will be described below with reference to embodiments.

【0025】図1および図2はそれぞれ本発明の実施の
形態にかかるアクティブ騒音抑制制御方法が適用される
アクティブ騒音抑制制御装置のブロック図およびブロッ
ク線図である。
FIGS. 1 and 2 are a block diagram and a block diagram, respectively, of an active noise suppression control device to which an active noise suppression control method according to an embodiment of the present invention is applied.

【0026】図1において、符号12は騒音キャンセル
用の音源としてのスピーカを示し、符号11は消音点に
設けられて騒音とスピーカ12からの再生音との和に基
づく誤差信号を送出する誤差信号センサであるマイクロ
ホンを示し、スピーカ12とマイクロホン11との間の
距離はl(エル)である。スピーカ12からマイクロホ
ン11までをプラント16とみなすことは前記の通りで
ある。
In FIG. 1, reference numeral 12 denotes a speaker as a sound source for noise cancellation, and reference numeral 11 denotes an error signal which is provided at a sound deadening point and transmits an error signal based on the sum of the noise and the reproduced sound from the speaker 12. A microphone as a sensor is shown, and a distance between the speaker 12 and the microphone 11 is 1 (ell). As described above, the area from the speaker 12 to the microphone 11 is regarded as the plant 16.

【0027】また、マイクロホン11は出力を増幅する
増幅器およびその増幅器の出力をA/D変換するA/D
変換器を含み、スピーカ12は駆動信号をD/A変換す
るD/A変換器およびD/A変換器からの出力を増幅し
てスピーカを駆動する増幅器を含んでいる。
The microphone 11 comprises an amplifier for amplifying the output and an A / D converter for A / D converting the output of the amplifier.
The speaker 12 includes a D / A converter for D / A converting a drive signal and an amplifier for amplifying an output from the D / A converter to drive the speaker.

【0028】インターナルモデル14はプラント16の
モデルであって、例えばフィルタから構成され、その伝
達関数はプラント16の伝達関数とほぼ等しい伝達関数
〜P(s)に構成してあって、後記のようにスピーカ1
2の入力信号が供給される。インターナルモデル14か
らの出力信号を、マイクロホン11の出力信号から加算
器13によって減算し、加算器13からの出力信号はI
MCフィルタ15aを含むフィードバックコントローラ
15に供給し、フィードバックコントローラ15の出力
信号を位相反転してスピーカ12およびインターナルモ
デル14に供給して、騒音をキャンセルさせるように構
成してある。
The internal model 14 corresponds to the plant 16
Model, which consists of filters, for example,
The transfer function is almost the same as the transfer function of the plant 16.
~ P (s), and the speaker 1
2 input signals are provided. The output signal from the i centers null model 14, is subtracted by the adder 13 from the output signal of the microphone 11, the output signal from the adder 13 is I
The feedback signal is supplied to the feedback controller 15 including the MC filter 15a, the output signal of the feedback controller 15 is inverted and supplied to the speaker 12 and the internal model 14 to cancel the noise.

【0029】図において、P(s)はプラントの伝達
関数を示し、〜P(s)はインターナルモデル14の伝
達関数を示し、Qd(s)はフィードバックコントロー
ラ15の伝達関数を示している。
In FIG. 2 , P (s) indicates the transfer function of the plant, .about.P (s) indicates the transfer function of the internal model 14, and Qd (s) indicates the transfer function of the feedback controller 15. .

【0030】ここで、スピーカ12とマイクロホン11
とを含む音場を自由音場とし、球面波の波動方程式をラ
プラス変換することによってプラントの伝達関数P
(s)を求める。
Here, the speaker 12 and the microphone 11
Is defined as a free sound field, and the wave equation of the spherical wave is subjected to Laplace transform to obtain the transfer function P of the plant.
(S) is obtained.

【0031】伝達関数P(s)は下記に示す(1)式に
よって示される。
The transfer function P (s) is represented by the following equation (1).

【0032】[0032]

【数1】 (Equation 1)

【0033】(1)式において、Aは定数であり、l
(エル)は前記のようにスピーカ12からマイクロホン
11までの距離である。また、cを音速としたとき、τ
(=l(エル)/c)はむだ時間である。このようにフ
ィードバックアクティブ騒音抑制制御で対象とするプラ
ントはむだ時間系であり、むだ時間系は無限次元系であ
るため、一般に制御が難しい。
In the equation (1), A is a constant, and l
(L) is the distance from the speaker 12 to the microphone 11 as described above. When c is a sound speed, τ
(= L (ell) / c) is a dead time. As described above, the plant to be subjected to the feedback active noise suppression control is a dead time system, and the dead time system is an infinite dimensional system.

【0034】本発明の実施の形態にかかるアクティブ騒
音抑制制御では、むだ時間を1次パデ近似した下記の
(2)式に示す〜P(s)をインターナルモデル14の
伝達関数として用いる。
In the active noise suppression control according to the embodiment of the present invention, -P (s) shown in the following equation (2) obtained by first-order Padé approximation of the dead time is used as the transfer function of the internal model 14.

【0035】[0035]

【数2】 (Equation 2)

【0036】プラントの伝達関数とそのモデルであるイ
ンターナルモデルの伝達関数とを並列に配置して同一信
号を入力し、その出力の差を誤差としてフードバックす
る制御方式の構成は、インターナルモデルコントローラ
(IMC)と呼ばれており、ロバスト性に優れているこ
とが知られている。
The configuration of the control system in which the transfer function of the plant and the transfer function of the internal model, which is the model, are arranged in parallel, the same signal is input, and the difference in the output is fed back as an error, is based on the internal model. It is called a controller (IMC) and is known to have excellent robustness.

【0037】本発明の実施の形態にかかるアクティブ騒
音抑制制御ではフィードバック系にIMC構成を用いて
いる。IMC構成の場合に、伝達関数P(s)=〜P
(s)のときに、フィードバックコントローラ15を安
定に設計すればフィードバック系が安定であることが知
られている。
In the active noise suppression control according to the embodiment of the present invention, an IMC configuration is used for a feedback system. In the case of the IMC configuration, the transfer function P (s) = 〜P
It is known that the feedback system is stable if the feedback controller 15 is designed stably in the case of (s).

【0038】図1において騒音源からマイクロホン11
の誤差信号発生端までの伝達関数S(s)は感度関数と
よばれて、下記の(3)式、(4)式に示す通りであ
る。
In FIG. 1, the microphone 11
The transfer function S (s) to the error signal generation end is called a sensitivity function and is as shown in the following equations (3) and (4).

【0039】[0039]

【数3】 (Equation 3)

【0040】[0040]

【数4】 (Equation 4)

【0041】フィードバック−アクティブ騒音抑制制御
では、制御対象周波数帯域で感度関数S(s)が1より
も小さくできれば消音される。すなわち消音するという
制御目的は制御関数S(s)を1より小さくすることに
他ならない。
In the feedback-active noise suppression control, if the sensitivity function S (s) can be made smaller than 1 in the frequency band to be controlled, the sound is muted. That is, the purpose of the control to mute the sound is nothing but to make the control function S (s) smaller than 1.

【0042】ここで、インターナルモデル14の伝達関
数〜P(s)とプラントの伝達関数P(s)とが等しい
ノミナルケースについてみた場合を説明する。
Here, a case will be described in which a nominal case in which the transfer function P (s) of the internal model 14 is equal to the transfer function P (s) of the plant.

【0043】ノミナルケースの場合に、伝達関数Qd
(s)は〜Qd(s)と記す。
In the case of the nominal case, the transfer function Qd
(S) is described as -Qd (s).

【0044】このとき、上記(3)式および(4)式
は、下記の(5)式および(6)式に示すようになる。
At this time, the above equations (3) and (4) become as shown in the following equations (5) and (6).

【0045】[0045]

【数5】 (Equation 5)

【0046】[0046]

【数6】 (Equation 6)

【0047】したがって、プラントが最小位相系であれ
ば、下記の(7)式のように選ぶことによって外乱の影
響を0にすることができる。しかし、本発明の実施の形
態にかかるアクティブ騒音抑制制御の場合では、非最小
位相系であるため、伝達関数〜P(s)を下記の(8)
式に示すようにインナーアウター分解する。
Therefore, if the plant is a minimum phase system, the influence of disturbance can be reduced to zero by selecting the following equation (7). However, in the case of the active noise suppression control according to the embodiment of the present invention, since the transfer function is a non-minimum phase system, the transfer function PP (s) is calculated by the following (8).
Disassemble the inner and outer parts as shown in the formula.

【0048】[0048]

【数7】 (Equation 7)

【0049】[0049]

【数8】 (Equation 8)

【0050】(8)式において、PM(s)は最小位相
関数、PA(s)は全域通過関数であって、それぞれ次
の(9)式のように与えられる。ここで、A=1とおい
た。
In the equation (8), PM (s) is a minimum phase function, and PA (s) is an all-pass function, which are given as in the following equation (9). Here, A = 1 is set.

【0051】[0051]

【数9】 (Equation 9)

【0052】この解析を容易にするためと広帯域な周波
数成分を含むという観点から、ステップ状の外乱d
(s)=1/sを想定すると、ステップ状の外乱に対す
る最小エラーノルムは下記の(10)式によって得られ
る。
From the viewpoint of facilitating this analysis and including a wide frequency component, a step-like disturbance d
Assuming that (s) = 1 / s, the minimum error norm for a step-like disturbance is obtained by the following equation (10).

【0053】[0053]

【数10】 (Equation 10)

【0054】(10)式に示す最小エラーノルムは、次
の(11)式の関係が成立したときに最小値をとる。
The minimum error norm shown in the equation (10) takes a minimum value when the following equation (11) is satisfied.

【0055】[0055]

【数11】 [Equation 11]

【0056】(10)式に示す最小エラーノルムは、原
点に近い不安定零点が存在すると、達成できるH2ノル
ムが増大することを示している。したがって、本発明の
実施の形態にかかるアクティブ騒音抑制制御ではスピー
カ12からマイクロホン11までの距離l(エル)が長
いほど不安定零点は原点に近づき、騒音抑制制御が難し
いことを示している。
The minimum error norm shown in the equation (10) indicates that the achievable H2 norm increases when an unstable zero near the origin exists. Therefore, in the active noise suppression control according to the embodiment of the present invention, the longer the distance 1 (ell) from the speaker 12 to the microphone 11 is, the closer the unstable zero point is to the origin, indicating that the noise suppression control is difficult.

【0057】次に、本発明の実施の形態にかかるアクテ
ィブ騒音抑制制御のロバスト安定性について説明する。
Next, robust stability of the active noise suppression control according to the embodiment of the present invention will be described.

【0058】プラントの存在範囲(不確かさの集合)が
次の(12)式に示す加法的摂動によって記述できると
仮定する。
It is assumed that the existence range of a plant (a set of uncertainties) can be described by an additive perturbation shown in the following equation (12).

【0059】[0059]

【数12】 (Equation 12)

【0060】Wa(jω)はプラントのシステマティッ
ク誤差をおおう周波数重み関数である。このときのロバ
スト安定条件は、(13)式に示すとおりであることが
知られている。
Wa (jω) is a frequency weighting function for covering the systematic error of the plant. It is known that the robust stability condition at this time is as shown in Expression (13).

【0061】[0061]

【数13】 (Equation 13)

【0062】ここで、〜Ta(s)は、(14)式とし
て定義されている準相補感度関数である。
Here, ~ Ta (s) is a quasi-complementary sensitivity function defined as equation (14).

【0063】[0063]

【数14】 [Equation 14]

【0064】また、IMC構成では、フィードバックコ
ントローラ15中にローパスフィルタで構成されたIM
Cフィルタ15aが用いられて、IMCフィルタ15a
の伝達関数をF(s)で示すと、フィードバックコント
ローラ15の伝達関数Qd(s)は下記の(15)式に
示すように表される。
In the IMC configuration, the feedback controller 15 includes an IM configured with a low-pass filter.
The C filter 15a is used, and the IMC filter 15a
Is represented by F (s), the transfer function Qd (s) of the feedback controller 15 is represented by the following equation (15).

【0065】[0065]

【数15】 (Equation 15)

【0066】したがって、(14)式および(15)式
を用いると、ロバスト安定条件は、総ての角速度ω(=
2πf)の範囲において、下記の(16)式で表示でき
る。
Therefore, using the equations (14) and (15), the robust stability condition is such that all the angular velocities ω (=
In the range of 2πf), it can be expressed by the following equation (16).

【0067】[0067]

【数16】 (Equation 16)

【0068】ここで、前記のようにステップ状の外乱を
想定しているから、IMCフィルタ15aの伝達関数F
(s)は、λをIMCフィルタ15aの可変パラメータ
として、下記に示した(17)式の伝達関数を選び、〜
Qd(s)が下記に示す(18)式となることに注目す
れば、ロバスト安定条件を示す(16)式は、下記に示
す(19)式のようになる。
Here, since a step-like disturbance is assumed as described above, the transfer function F of the IMC filter 15a is
(S) uses λ as a variable parameter of the IMC filter 15a and selects the transfer function of the following equation (17);
Noting that Qd (s) becomes the following equation (18), the equation (16) indicating the robust stability condition becomes the following equation (19).

【0069】[0069]

【数17】 [Equation 17]

【0070】[0070]

【数18】 (Equation 18)

【0071】[0071]

【数19】 [Equation 19]

【0072】ここで、ロバスト安定条件を満たすように
IMCフィルタ15aの可変パラメータλを調整する。
Here, the variable parameter λ of the IMC filter 15a is adjusted so as to satisfy the robust stability condition.

【0073】(17)式に示したIMCフィルタ15a
の伝達関数F(s)を用いて、フィードバックコントロ
ーラ15の伝達関数Qd(s)は下記の(20)式とし
て求めることができる。
The IMC filter 15a shown in the equation (17)
By using the transfer function F (s), the transfer function Qd (s) of the feedback controller 15 can be obtained as the following equation (20).

【0074】[0074]

【数20】 (Equation 20)

【0075】このようにして求めたフィードバックコン
トローラ15の伝達関数Qd(s)を用いて、フィード
バックコントローラ15の入力信号をeとしたとき、フ
ィードバックコントローラ15の出力uは u=Qd(s)e …(21) にて得られる。
Using the transfer function Qd (s) of the feedback controller 15 obtained as described above and the input signal of the feedback controller 15 as e, the output u of the feedback controller 15 is u = Qd (s) e. (21) is obtained.

【0076】(20)、(21)式にて求められるフィ
ードバックコントローラ15の構成は簡単であり、かか
る構成の簡単なフィードバックコントローラ15を用い
て得られる騒音抑制効果は図3の破線bに示す如くであ
り、一点鎖線cで示したLMS法による騒音抑制効果と
比較して遜色がない。なお、図3において実線aは騒音
抑制制御を行わない場合の騒音を示している。
The structure of the feedback controller 15 obtained by the equations (20) and (21) is simple, and the noise suppression effect obtained by using the feedback controller 15 having such a simple structure is as shown by a broken line b in FIG. This is comparable to the noise suppression effect of the LMS method indicated by the dashed line c. In FIG. 3, a solid line a indicates noise when the noise suppression control is not performed.

【0077】また、従来のLMS法を用いた適応制御に
よる場合の演算量と本発明の実施の形態に掛かるアクテ
ィブ騒音抑制制御による場合の演算量とについて説明す
る。
A description will be given of a calculation amount in the case of the adaptive control using the conventional LMS method and a calculation amount in the case of the active noise suppression control according to the embodiment of the present invention.

【0078】図10に示した適応フィルタ31におい
て、インターナルモデル31aの入力信号をx、信号処
理装置31bの入力をw、フィードバックコントローラ
31cの入力信号をv、フィードバックコントローラ3
1cの出力信号をzとしたとき、次の(22)〜(2
4)式の演算を必要とする。
In the adaptive filter 31 shown in FIG. 10, the input signal of the internal model 31a is x, the input of the signal processing device 31b is w, the input signal of the feedback controller 31c is v, the feedback controller 3
When the output signal of 1c is z, the following (22) to (2)
4) The operation of the equation is required.

【0079】 z=QA v …(22)Z = Q A v (22)

【0080】[0080]

【数21】 (Equation 21)

【0081】 QA (new)=QA (old)+μwx…(24) ここでQA はフィードバックコントローラ31cの伝達
関数を、〜P1 (s)はインターナルモデル31aの伝
達関数を、μはステップパラメータであって、LMS法
に基づいて演算される。これに対して、本発明の実施の
形態に掛かるアクティブ騒音抑制制御による場合は(2
1)式のみですみ、(23)式および(24)式の演算
は不用であって、演算量は大幅に減少する。
Q A (new) = Q A (old) + μwx (24) where Q A is the transfer function of the feedback controller 31c, 〜P 1 (s) is the transfer function of the internal model 31a, and μ is Step parameters, which are calculated based on the LMS method. On the other hand, in the case of the active noise suppression control according to the embodiment of the present invention, (2
Only the expression (1) is required, and the operations of the expressions (23) and (24) are unnecessary, and the amount of operation is greatly reduced.

【0082】本発明の実施の形態にかかるアクティブ騒
音抑制制御方法では、例えば車室内の騒音抑制制御に適
用した場合に、乗員数の増減、窓の開閉などの外乱要因
と、マイクロホン11およびスピーカ12の経年変化、
プラントの伝達関数P(s)とインターナルモデル14
の伝達関数〜P(s)との誤差による内乱要因に基づい
てプラントの伝達関数P(s)が変化する。この伝達関
数P(s)の変動量は加法的摂動として、予め定めた
波数範囲に対して予め見積もって近似設定しておく。こ
こで、(12)式に示した加法的摂動がプラントの伝達
関数の変動量の見積もりにあたる。この見積もりは実装
前に予め行っておく。
In the active noise suppression control method according to the embodiment of the present invention, when applied to, for example, noise suppression control in a vehicle cabin, disturbance factors such as increase / decrease of the number of occupants, opening and closing of windows, microphone 11 and speaker 12 Aging,
Plant transfer function P (s) and internal model 14
The transfer function P (s) of the plant changes on the basis of a disturbance factor due to an error with respect to the transfer function ~ P (s). The variation of the transfer function P (s) is estimated as an additive perturbation in advance with respect to a predetermined frequency range , and is approximated. Here, the additive perturbation shown in the equation (12) corresponds to the estimation of the fluctuation amount of the transfer function of the plant. This estimation is performed before mounting.

【0083】また、IMCフィルタ15aの可変パラメ
ータλを調整して、(16)式に示したロバスト安定条
件を満たすようにする。
The variable parameter λ of the IMC filter 15a is adjusted so as to satisfy the robust stability condition shown in the equation (16).

【0084】具体的に述べると、スピーカ12からマイ
クロホン11までの距離l(エル)は物理的に定まって
おり、変動量をおおう周波数重み関数は近似設定された
伝達関数P(s)の変動量であって予め近似設定されて
いる。したがって、|l・F(s)・Wa(s)|<1
になるように、すなわちロバスト安定条件が満たされる
ように可変パラメータλを予め調整することによりIM
Cフィルタ15aの伝達関数F(s)を選定し、この選
定された伝達関数F(s)を用いてフィードバックコン
トローラ15の伝達関数Qd(s)は(20)式によっ
て求められ、フィードバックコントローラ15の構成は
簡単ですむことになる。
More specifically, the distance l (ell) from the speaker 12 to the microphone 11 is physically fixed, and the frequency weighting function covering the variation is the variation of the approximated transfer function P (s). Which is set in advance in an approximate manner. Therefore, | l · F (s) · Wa (s) | <1
, That is, by pre-adjusting the variable parameter λ such that the robust stability condition is satisfied.
The transfer function F (s) of the C filter 15a is selected, and the transfer function Qd (s) of the feedback controller 15 is obtained by the equation (20) using the selected transfer function F (s). The configuration is simple.

【0085】このため、従来の適応制御による場合のよ
うにプラントの伝達関数の変動にリアルタイムに追従す
るべく演算を常に行うようなことは必要なく、前述の如
く演算量はきわめて少なくてすむことになる。フィード
バックコントローラ15の構成も簡単になる。
For this reason, it is not necessary to always perform the calculation so as to follow the change of the transfer function of the plant in real time as in the case of the conventional adaptive control, and the amount of calculation is extremely small as described above. Become. The configuration of the feedback controller 15 is also simplified.

【0086】ここで、|l・F(s)・Wa(s)|は
可能な限り“1”に近くなるように可変パラメータλを
選定する。|l・F(s)・Wa(s)|は可能な限り
“1”に近付けることによって、大きな騒音抑制効果が
得られるためである。
Here, the variable parameter λ is selected so that | l · F (s) · Wa (s) | approaches “1” as much as possible. This is because | l · F (s) · Wa (s) | approaches “1” as much as possible, thereby obtaining a large noise suppression effect.

【0087】具体的に、スピーカ12からマイクロホン
11までの距離l(エル)が0.2mのとき、F(s)
=1/(0.0002s+1)と選んだ。このときのロ
バスト安定条件は|l・F(jω)・Wa(jω)|
は、図4に示すごとくになり、最大値0.97が得られ
た。なお、ロバスト安定条件は|l・F(jω)・Wa
(jω)|は、1未満0.9以上になるように可変パラ
メータλを選定するのが好都合である。
Specifically, when the distance l (ell) from the speaker 12 to the microphone 11 is 0.2 m, F (s)
= 1 / (0.0002s + 1). The robust stability condition at this time is | l · F (jω) · Wa (jω) |
Was as shown in FIG. 4, and a maximum value of 0.97 was obtained. Note that the robust stability condition is | lF (jω) Wa
It is convenient to select the variable parameter λ such that (jω) | is less than 1 and equal to or more than 0.9.

【0088】次に、プラント16の伝達関数P(s)の
変動量の見積りについて説明する。
Next, the estimation of the variation of the transfer function P (s) of the plant 16 will be described.

【0089】すなわち、周波数重み関数Wa(s)は、
(1)式で示したプラントの伝達関数P(s)と(2)
式で近似したインターナルモデル14の伝達関数〜P
(s)との差をおおうように設定される。
That is, the frequency weighting function Wa (s) is
The transfer function P (s) of the plant expressed by the equation (1) and (2)
Transfer function of internal model 14 approximated by the following equation: P
(S) is set to cover the difference.

【0090】スピーカ12からマイクロホン11までの
距離l(エル)=0.2mとおいたときの周波数重み関
数Wa(jω)は図5(a)の実線で示すように設定さ
れる。図5(a)において、破線は加法的摂動(P(j
ω)−〜P(jω))を示し、周波数重み関数Wa(j
ω)の値は試行錯誤的に設定されるが、加法的摂動以上
であって加法的摂動に漸近的に近似するように設定す
る。図5(a)に示す例では、周波数重み関数Wa
(s)は下記の(25)式に示すように設定した。
The frequency weighting function Wa (jω) when the distance 1 (ell) from the speaker 12 to the microphone 11 is set to 0.2 m is set as shown by the solid line in FIG. In FIG. 5A, a broken line indicates an additive perturbation (P (j
ω) -〜P (jω)), and the frequency weighting function Wa (j
Although the value of ω) is set by trial and error, it is set so as to be more than the additive perturbation and to asymptotically approximate the additive perturbation. In the example shown in FIG. 5A, the frequency weight function Wa
(S) was set as shown in the following equation (25).

【0091】[0091]

【数22】 (Equation 22)

【0092】なお、周波数重み関数Wa(s)は図5
(b)に示したように、加法的摂動の包絡線以上の一点
鎖線で示す周波数重み関数Wa(jω)″に設定したと
きは、騒音の抑制が不十分であり、加法的摂動に漸近的
に近似する重み関数Wa(s)未満の二点鎖線で示す周
波数重み関数Wa(jω)′に設定したときはハウリン
グが生じるなど不安定となる。
The frequency weighting function Wa (s) is shown in FIG.
As shown in (b), when the frequency weighting function Wa (jω) ″ is indicated by a dashed line that is equal to or larger than the envelope of the additive perturbation, noise suppression is insufficient, and the additive perturbation is asymptotic. When the frequency weighting function Wa (jω) ′ indicated by a two-dot chain line smaller than the weighting function Wa (s) approximating to (2), instability such as howling occurs.

【0093】したがって、周波数重み関数Wa(jω)
は加法的摂動以上であって加法的摂動に漸近的に近似す
るように設定するのが最もよい。
Therefore, the frequency weighting function Wa (jω)
It is best to set to be greater than or equal to the additive perturbation and to asymptotically approximate the additive perturbation.

【0094】また、プラント16の伝達関数P(s)の
変動量の他の見積り法について、図6によって説明す
る。
Another method of estimating the variation of the transfer function P (s) of the plant 16 will be described with reference to FIG.

【0095】図6において、破線は周波数に対する加法
的摂動(P(jω)−〜P(jω))を示している。変
動量の他の見積りは、図6の破線に示す加法的摂動に近
接する階段状の変動量によって伝達関数P(s)の変動
量を推定する。
In FIG. 6, the dashed line indicates the additive perturbation (P (jω) -ωP (jω)) with respect to the frequency. Another estimation of the amount of change is to estimate the amount of change in the transfer function P (s) using a stepwise amount of change close to the additive perturbation shown by the broken line in FIG.

【0096】このように推定した場合は、伝達関数P
(s)の変動量が周波数に対して予め設定されているた
めに、変動量の変化態様に応じて変動量近似時における
自由度が増加し、IMCフィルタの可変パラメータを精
度よく選定することができる。
In the case of such estimation, the transfer function P
Since the variation of (s) is preset for the frequency, the degree of freedom at the time of approximation of the variation increases in accordance with the variation of the variation, and the variable parameter of the IMC filter can be accurately selected. it can.

【0097】[0097]

【発明の効果】以上説明したように本発明のアクティブ
騒音抑制制御方法によれば、伝達関数の変動量を周波数
に対して予め近似設定したため、近似設定された伝達関
数の変動量と音源から前記誤差検出センサまでの距離と
IMCフィルタの伝達関数との積が1未満となるように
IMCフィルタの可変パラメータを定数として設定すれ
ば足りて、伝達関数の変動に対して追従させる従来の適
応制御の場合のような多大の演算を必要とせず、演算量
が少なくてすむという効果が得られる。
As described above, according to the active noise suppression control method of the present invention, the variation of the transfer function is set in advance to the frequency in advance, so that the variation of the transfer function and the sound source, which have been set approximately, can be used. It is sufficient to set the variable parameter of the IMC filter as a constant so that the product of the distance to the error detection sensor and the transfer function of the IMC filter is less than 1, and it is sufficient for the conventional adaptive control to follow the change of the transfer function. The effect that a large amount of calculation is not required as in the case and the amount of calculation is small is obtained.

【0098】また、本発明にかかるアクティブ騒音抑制
制御方法によれば、騒音抑制制御のためのシステムが単
純なフィードバックコントローラによって構成できるほ
か、騒音抑制のための演算処理時間が減少して応答性も
向上する効果も得られる。さらにまた、実装に際して安
価に構成できるほか、従来の適応制御の場合と同一処理
時間を許容すれば、本発明にかかるアクティブ騒音抑制
制御方法によれば、信号処理装置は演算処理速度の遅い
ものですむという効果が得られる。
Further, according to the active noise suppression control method of the present invention, the system for noise suppression control can be constituted by a simple feedback controller, and the processing time for noise suppression is reduced and the responsiveness is improved. The effect of improving is also obtained. Furthermore, in addition to being inexpensive for mounting, if the same processing time as that of the conventional adaptive control is allowed, according to the active noise suppression control method of the present invention, the signal processing device has a low arithmetic processing speed. The effect is obtained.

【0099】本発明にかかるアクティブ騒音抑制制御方
法において、近似設定された伝達関数の変動量を周波数
重み関数としたときは、伝達関数の変動量と音源から誤
差検出センサまでの距離とIMCフィルタの伝達関数と
の積が、周波数の関数として得られるために、IMCフ
ィルタの可変パラメータの選定が容易となるという効果
が得られる。
In the active noise suppression control method according to the present invention, when the variation of the transfer function approximately set is used as the frequency weighting function, the variation of the transfer function, the distance from the sound source to the error detection sensor, and the IMC filter Since the product of the transfer function and the transfer function is obtained as a function of the frequency, the effect that selection of the variable parameter of the IMC filter is facilitated is obtained.

【0100】本発明にかかるアクティブ騒音抑制制御方
法において、伝達関数の変動量が周波数に対して予め設
定されているために、前記変動量の変化態様に応じて、
変動量近似時の自由度が増加し、IMCフィルタの可変
パラメータの選定に際し精度よく選定することが可能と
なる効果が得られる。
In the active noise suppression control method according to the present invention, since the variation of the transfer function is set in advance with respect to the frequency,
The degree of freedom at the time of approximation of the fluctuation amount is increased, and an effect is obtained that the variable parameter of the IMC filter can be accurately selected.

【0101】伝達関数の変動量を、伝達関数の内乱要因
および外乱要因による実測変動量または推測変動量以上
の変動量に設定したときは騒音抑制効果が低下し、残留
する騒音が多くなり、また伝達関数の内乱要因および外
乱要因による実測変動量または推測変動量未満の変動量
に設定したときは騒音抑制が不安定となってハウリング
が生ずるが、本発明にかかるアクティブ騒音抑制制御方
法において、伝達関数の変動量を、伝達関数の内乱要因
および外乱要因による実測変動量または推測変動量以上
で、かつ実測変動量または推測変動量に漸近的に近似す
る変動量としたことにより、騒音抑制効果が最大であ
り、かつ騒音抑制効果が安定して得られる。
When the variation of the transfer function is set to a variation larger than the actually measured variation or the estimated variation due to the disturbance factor and the disturbance factor of the transfer function, the noise suppression effect is reduced, the remaining noise increases, and When the variation is set to a variation smaller than the actually measured variation or the estimated variation due to the disturbance factor and the disturbance factor of the transfer function, noise suppression becomes unstable and howling occurs, but in the active noise suppression control method according to the present invention, By setting the amount of function variation to a value that is greater than or equal to the measured or estimated variation due to the disturbance and disturbance factors in the transfer function, and that asymptotically approximates the measured or estimated variation, the noise suppression effect is reduced. This is the maximum and the noise suppression effect can be obtained stably.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の一形態にかかるアクティブ騒音
抑制制御方法が適用されるアクティブ騒音抑制制御装置
のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of an active noise suppression control device to which an active noise suppression control method according to an embodiment of the present invention is applied.

【図2】本発明の実施の一形態にかかるアクティブ騒音
抑制制御方法が適用されるアクティブ騒音抑制制御装置
のブロック線図である。
FIG. 2 is a block diagram of an active noise suppression control device to which the active noise suppression control method according to one embodiment of the present invention is applied;

【図3】本発明の実施の一形態にかかるアクティブ騒音
抑制制御方法における騒音抑制効果の説明に供する模式
的特性図である。
FIG. 3 is a schematic characteristic diagram for describing a noise suppression effect in an active noise suppression control method according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の一形態にかかるアクティブ騒音
抑制制御方法におけるIMCフィルタの可変パラメータ
選定の説明に供する模式的特性図である。
FIG. 4 is a schematic characteristic diagram for describing selection of a variable parameter of an IMC filter in the active noise suppression control method according to one embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の一形態にかかるアクティブ騒音
抑制制御方法における周波数重み関数設定の説明に供す
る模式的特性図である。
FIG. 5 is a schematic characteristic diagram for explaining setting of a frequency weighting function in the active noise suppression control method according to the embodiment of the present invention;

【図6】本発明の実施の一形態にかかるアクティブ騒音
抑制制御方法におけるプラントの伝達関数の変動量の近
似選定の説明に供する模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining approximate selection of a variation amount of a transfer function of a plant in the active noise suppression control method according to the embodiment of the present invention.

【図7】従来のアクティブ騒音抑制制御装置のブロック
図であって、(a)はブロック図、(b)はブロック線
図である。
7A and 7B are block diagrams of a conventional active noise suppression control device, where FIG. 7A is a block diagram and FIG. 7B is a block diagram.

【図8】従来のアクティブ騒音抑制制御装置の他の模式
的ブロック線図である。
FIG. 8 is another schematic block diagram of a conventional active noise suppression control device.

【図9】従来のアクティブ騒音抑制制御装置の他の模式
的ブロック線図である。
FIG. 9 is another schematic block diagram of a conventional active noise suppression control device.

【図10】従来のアクティブ騒音抑制制御装置の他の模
式的ブロック線図である。
FIG. 10 is another schematic block diagram of a conventional active noise suppression control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 マイクロホン 12 スピーカ 13 加算器 14 インターナルモデル 15 フィードバックコントローラ 15a IMCフィルタ 11 Microphone 12 Speaker 13 Adder 14 Internal Model 15 Feedback Controller 15a IMC Filter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−247497(JP,A) 特開 平7−248781(JP,A) 特開 平7−311578(JP,A) 国際公開95/9415(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G10K 11/178 F01N 1/00 F16F 15/02 G05B 13/02 H03H 17/00 601 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-4-247497 (JP, A) JP-A-7-248781 (JP, A) JP-A-7-311578 (JP, A) International publication 95/9415 (WO, A1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G10K 11/178 F01N 1/00 F16F 15/02 G05B 13/02 H03H 17/00 601

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】騒音キャンセル用の音源と、前記音源の出
力音と騒音との差の音に基づく誤差信号を送出する誤差
検出センサとを音場内に有し、前記音源から前記検出誤
差センサまでに至る音場の伝達関数と近似の伝達関数を
有し、かつ前記音源と同一の信号が入力されるインター
ナルモデルを備えて騒音をキャンセルするアクティブ騒
音抑制制御方法において、 前記インターナルモデルの出力信号と前記誤差信号とを
入力として代数加算をする加算器と、該加算器の出力信
号が入力されるフィードバックコントローラとを備え、 前記フィードバックコントローラはIMCフィルタを含
み、前記音場の波動方程式から得られる伝達関数の内乱
要因および外乱要因による変動量を加法的摂動として、
予め定めた周波数範囲に対して予め近似設定し、前記近
似設定された値と前記音源から前記誤差検出センサまで
の距離とIMCフィルタの伝達関数との積の絶対値が1
未満になるようにIMCフィルタの可変パラメータを調
整して当該IMCフィルタの伝達関数を選定し、前記加算器の出力と前記距離と前記IMCフィルタの伝
達関数との積に基づく信号を前記音源の入力信号と する
ことを特徴とするアクティブ騒音抑制制御方法。
[Claim 1] and the sound source for noise cancellation, out of the sound source
An error detection sensor for transmitting an error signal based on the sound of the difference between the power sound and the noise is provided in the sound field, and has a transfer function of a sound field from the sound source to the detection error sensor and an approximate transfer function. And an active noise suppression control method for canceling noise including an internal model to which the same signal as the sound source is input, wherein an adder that performs algebraic addition using the output signal of the internal model and the error signal as inputs And a feedback controller to which an output signal of the adder is input. The feedback controller includes an IMC filter, and adds a variation amount of a transfer function obtained from a wave equation of the sound field due to a disturbance factor and a disturbance factor. As a perturbation,
A predetermined frequency range is approximated in advance, and the absolute value of the product of the approximated value, the distance from the sound source to the error detection sensor, and the transfer function of the IMC filter is 1
Adjusting a variable parameter of the IMC filter to less than
The transfer function of the IMC filter is selected by adjusting the output of the adder, the distance, and the transfer function of the IMC filter.
An active noise suppression control method, characterized in that a signal based on a product of the attainment function is used as an input signal of the sound source .
【請求項2】請求項1記載のアクティブ騒音抑制制御方
法において、伝達関数の予め近似設定される変動量を、
周波数重み関数とすることを特徴とするアクティブ騒音
抑制制御方法。
2. The active noise suppression control method according to claim 1, wherein the variation amount of the transfer function, which is set in advance approximately, is:
An active noise suppression control method characterized by using a frequency weight function.
【請求項3】請求項1記載のアクティブ騒音抑制制御方
法において、伝達関数の予め近似設定される変動量を、
周波数に対して予め設定しておくことを特徴とするアク
ティブ騒音抑制制御装置。
3. The active noise suppression control method according to claim 1, wherein the amount of variation of the transfer function, which is set approximately in advance, is:
An active noise suppression control device, which is preset for a frequency.
【請求項4】請求項1乃至3のいずれかに記載のアクテ
ィブ騒音抑制制御方法において、伝達関数の内乱要因お
よび外乱要因による変動量を、伝達関数の内乱要因およ
び外乱要因による実測変動量または推測変動量以上で、
かつ前記実測変動量または前記推測変動量に漸近的に近
似する変動量とすることを特徴とするアクティブ騒音抑
制制御方法。
4. The active noise suppression control method according to claim 1, wherein the variation of the transfer function due to the disturbance factor and the disturbance factor is measured or estimated by the measurement of the transfer function due to the disturbance factor and the disturbance factor. More than the variation,
And an amount of variation that asymptotically approximates the actually measured variation or the estimated variation.
【請求項5】請求項1乃至4のいずれかに記載のアクテ
ィブ騒音抑制制御方法において、積の絶対値が0.9以
上でかつ1未満となるようにIMCフィルタの可変パラ
メータを調整することを特徴とするアクティブ騒音抑制
制御方法。
5. The active noise suppression control method according to claim 1, wherein the variable parameter of the IMC filter is adjusted so that the absolute value of the product is 0.9 or more and less than 1. Active noise suppression control method characterized by the following.
JP09749696A 1996-03-26 1996-03-26 Active noise suppression control method Expired - Fee Related JP3241264B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP09749696A JP3241264B2 (en) 1996-03-26 1996-03-26 Active noise suppression control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP09749696A JP3241264B2 (en) 1996-03-26 1996-03-26 Active noise suppression control method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09258747A JPH09258747A (en) 1997-10-03
JP3241264B2 true JP3241264B2 (en) 2001-12-25

Family

ID=14193882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP09749696A Expired - Fee Related JP3241264B2 (en) 1996-03-26 1996-03-26 Active noise suppression control method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3241264B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104685909B (en) * 2012-07-27 2018-02-23 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 The apparatus and method of loudspeaker closing microphone system description are provided
US10838408B2 (en) * 2015-08-07 2020-11-17 Keio University Vibration control device, vibration control method, vibration control system, program, and recording medium

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09258747A (en) 1997-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108352156B (en) Estimating secondary path phase in active noise control
US6330336B1 (en) Active silencer
US9596540B2 (en) Active noise reduction device and active noise reduction method
JP2882170B2 (en) Active noise control device
JP5409900B2 (en) Method and apparatus for attenuating narrowband noise in a vehicle passenger compartment
EP3350802B1 (en) Estimating secondary path magnitude in active noise control
EP2884488A1 (en) Active noise control system
US10276146B2 (en) Active noise control device
US20010036283A1 (en) Active noise reduction system
US5692055A (en) Active noise-suppressive control method and apparatus
JP3241264B2 (en) Active noise suppression control method
EP0492680B1 (en) Method and apparatus for attenuating noise
JP3646809B2 (en) Time domain adaptive control system
JP3549120B2 (en) Active vibration control device for vehicles
JP2023542007A (en) System and method for adapting estimated secondary paths
JPH09191678A (en) Speed control method for servo motor
JPH07104770A (en) Active vibration controller
JP3421676B2 (en) Active noise controller
JP3674963B2 (en) Active noise control device and active vibration control device
JP3382630B2 (en) Active noise and vibration control device
JP2002335686A (en) Motor control device
JP3275449B2 (en) Active noise control device and active vibration control device
JP2962602B2 (en) Noise control device
JP3442637B2 (en) Vibration reduction method
JPH06149272A (en) Sound insulating panel

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees