JP3410499B2 - Active noise reduction device - Google Patents
Active noise reduction deviceInfo
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- JP3410499B2 JP3410499B2 JP02361093A JP2361093A JP3410499B2 JP 3410499 B2 JP3410499 B2 JP 3410499B2 JP 02361093 A JP02361093 A JP 02361093A JP 2361093 A JP2361093 A JP 2361093A JP 3410499 B2 JP3410499 B2 JP 3410499B2
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- Exhaust Silencers (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は能動型騒音低減装置に関
し、特に適応ディジタルフィルタを備え、内燃機関の排
気音低減装置等として好適な能動型騒音低減装置に係
る。
【0002】
【従来の技術】一般的に、適応フィルタは制御系に影響
を及ぼす情報を検知し、その変化に応じて自らの制御特
性を自動的に変えて、負荷の変化に拘らず最適な状態と
する適応制御を実現することができるもので、特に適応
ディジタルフィルタ(アダプティブディジタルフィル
タ,ADF)の種々の制御への利用が検討されている。
就中、音響分野においてスピーカとマイクとの間の音響
経路を通って発生するエコーを消去するため、このエコ
ーと略等しい擬似エコー信号を発生させて同定する音響
エコーキャンセラへの利用が注目されているが、自動車
等の分野においても能動型騒音低減装置としての利用が
提案されている。
【0003】例えば実開昭63−118321号公報に
記載されたアクティブキャンセルマフラのように、騒音
源の内燃機関に対し騒音流出管たる排気管の出口にスピ
ーカ管を設け、このスピーカ管にキャンセルスピーカを
接続し、制御手段からの所定の制御信号に応じて、内燃
機関からの騒音即ち排気音と逆位相の音波をキャンセル
スピーカから出力させ、両圧力波の打ち消し作用で消音
を行う装置が提案されている。
【0004】また、例えば特開平3−203792号公
報に記載されているように、ラウドスピーカから発生す
る二次音と騒音源から伝達する一次音とを干渉させて閉
空間内の音圧レベルを最小にするようにした能動型騒音
減衰装置も知られている。同公報においては、複数の騒
音源の騒音発生状態を騒音発生状態検出手段によって夫
々検出し、その検出値の夫々を基準信号として、各基準
信号に対して制御音源の数だけ個別に装備された適応フ
ィルタに夫々入力してフィルタリング処理に付し、複数
の適応フィルタの出力を制御音源駆動手段により制御音
源毎に加算して制御音源に供給し、制御音源から駆動指
令に基づく制御音を発生させ、残留騒音検出手段による
観測位置における残留騒音の検出値及び騒音発生状態検
出手段の検出値に基づき当該観測位置における騒音が最
小となるように適応フィルタのフィルタ係数を更新する
装置が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、上記公報に
記載の装置等においては、制御音源、即ち音波出力装置
自体が周波数特性を有しているので、再生が困難な周波
数信号が供給されると所定の音波が出力されず、この場
合には当然乍ら適応フィルタが適切に収束しなくなる。
あるいは、音波出力装置と残留騒音検出器との間で共振
する周波数帯域の音波が出力される場合にも適応フィル
タは収束しなくなる。而して、これらの場合には騒音低
減性能が著しく低下することになる。
【0006】そこで、本発明は、音波出力装置の周波数
特性に左右されることなく安定した騒音低減性能を確保
し得る能動型騒音低減装置を提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、図1に示すように騒音源NSから所定領
域CAに放出される騒音に対し、この騒音と逆位相の音
波を音波出力装置SEから出力し相殺させるように制御
する能動型騒音低減装置において、騒音源NSに基づく
基準信号を検出する基準信号検出器NDと、所定領域C
A内の残留音を検出する残留音検出器MCと、残留音検
出器MC及び基準信号検出器NDに接続し、基準信号検
出器NDの出力信号に基づき残留音検出器MCの出力信
号に応じた適応アルゴリズムによって制御し、残留音検
出器MCの出力信号が最小となるように音波出力装置S
Eを駆動制御する第1のフィルタ手段FL1と、この第
1のフィルタ手段FL1の音波出力装置SEへの出力信
号に応じた適応アルゴリズムによって基準信号検出器N
Dの出力信号に基づき第1のフィルタ手段FL1を制御
する第2のフィルタ手段FL2とを備え、この第2のフ
ィルタ手段FL2を、音波出力装置SEの周波数特性を
打ち消す特性に設定し、第1のフィルタ手段FL1に音
波出力装置SEで再生困難な周波数帯域の出力信号が供
給されないようにしたものである。
【0008】
【作用】上記の能動型騒音低減装置においては、図1に
示す騒音源NSから所定領域CA内に騒音が放出されて
いる場合、基準信号検出器NDによって騒音源NSに基
づく基準信号、例えば内燃機関の回転に同期した回転信
号が検出され第1のフィルタ手段FL1に出力されると
共に、残留音検出器MCによって所定領域CAの残留音
が検出され第1のフィルタ手段FL1に出力される。第
1のフィルタ手段FL1は基準信号に基づき残留音検出
器MCの出力信号に応じた適応アルゴリズムによって制
御され、これに応じ残留音検出器MCの出力信号が最小
となるように音波出力装置SEが駆動制御される。而し
て、騒音と逆位相の音波が出力され、騒音が相殺され
る。このとき、第1のフィルタ手段FL1から例えば音
波出力装置SEの出力特性上再生困難な出力信号が供給
される場合であっても、第1のフィルタ手段FL1の出
力は、音波出力装置SEの周波数特性を打ち消す特性を
有する第2のフィルタ手段FL2を介して、第1のフィ
ルタ手段FL1にフィードバックされるので、音波出力
装置SEで再生困難な周波数帯域の出力信号の供給が抑
えられ、残留音検出器MCの出力信号が最小となるよう
に音波出力装置SEが確実に駆動制御される。
【0009】
【実施例】以下、本発明に係る能動型騒音低減装置の望
ましい実施例を図面を参照して説明する。図2は本発明
をアクティブキャンセルマフラに適用した実施例を示す
もので、内燃機関1の排気マニホールド2に排気管3が
接続され、排気管3に触媒コンバータ9が介装されてい
る。従って、騒音源の内燃機関1に対し排気マニホール
ド2、触媒コンバータ9及び排気管3により排気音経路
が構成されている。排気管3の出口近傍には、拡張管4
が排気管3と同軸に且つその出口を囲繞するように装着
され、この拡張管4内にアクチュエータ5が収容されて
いる。アクチュエータ5は本発明にいう音波出力装置を
構成するもので、電磁型あるいは動電型のスピーカから
成り、音波が出力される。尚、アクチュエータ5は一個
でも複数個でもよく、電磁型スピーカ等に限らず、高出
力を確保すべく電磁弁により振動板を油圧駆動するよう
に構成してもよい。
【0010】排気管3の出口近傍には、残留音に応じた
信号を出力する残留音検出器6が設けられている。この
残留音検出器6としては、マイクロフォン等、圧力信号
を電気信号に変換する手段であれば、どのような態様で
あってもよい。
【0011】更に、内燃機関1の回転に同期した回転信
号を出力する回転信号検出器7が設けられている。この
回転信号検出器7は、騒音源の内燃機関1に対し基準信
号検出器を構成し、例えば内燃機関1の点火信号、クラ
ンク軸に設けられたクランク角センサ(図示せず)の出
力信号、気筒内圧力もしくは排気弁出口の圧力に応じた
信号等、内燃機関1の回転に同期した回転信号を検出す
るものである。具体的な一例を示せば、シリンダブロッ
クを締結するボルト(図示せず)に歪ゲージ(図示せ
ず)を貼着し、この歪ゲージにより気筒内圧力変動に伴
うボルトの歪みを検出し、気筒内圧力に応じた信号を出
力するように構成することができる。この回転信号検出
器7の出力信号は、後述する第1ディジタルフィルタ1
0f、第2ディジタルフィルタ20f、及び第3ディジ
タルフィルタ30fに供給されるように構成されてい
る。
【0012】残留音検出器6の出力信号は入力アンプ1
1を介して増幅され、アンチエリアシングフィルタ12
にて折り返し雑音即ちエリアシングノイズが阻止された
後、A/Dコンバータ13によりディジタル信号に変換
されて第1ディジタルフィルタ10fに入力するように
構成されている。そして、第1ディジタルフィルタ10
fの出力ディジタル信号はD/Aコンバータ14により
アナログ信号に変換され、スムージングフィルタ15に
て平滑化された後パワーアンプ16を介して増幅され、
アクチュエータ5に駆動信号として供給されるように構
成されている。
【0013】そして、第1ディジタルフィルタ10fを
構成する乗算器の係数を逐次制御するための第1適応ア
ルゴリズム10aが設定されており、第1ディジタルフ
ィルタ10fの伝達関数が排気マニホールド2及び排気
管3の排気音経路の伝達関数に対し同定するように、各
係数が第1適応アルゴリズム10aを介して設定され
る。而して、これら第1ディジタルフィルタ10f等に
よって本発明にいう第1のフィルタ手段FL1が構成さ
れている。
【0014】また、第2ディジタルフィルタ20fは第
1ディジタルフィルタ10fに対し所謂フィルタード−
X LMSアルゴリズム(Filtered-X LMS Algorithm)
を構成するもので、D/Aコンバータ14から、スムー
ジングフィルタ15、パワーアンプ16、アクチュエー
タ5、残留音検出器6、入力アンプ11、アンチエリア
シングフィルタ12及びA/Dコンバータ13に至るま
での伝達関数と等価の特性を有するように設定されてい
る。
【0015】更に、本実施例においては、本発明にいう
第2のフィルタ手段FL2を構成し図4に示した特性を
有する第3ディジタルフィルタ30fが設けられてい
る。この第3ディジタルフィルタ30fは第1ディジタ
ルフィルタ10fの出力、即ちアクチュエータ5の駆動
信号を、第2適応アルゴリズム30aにかけ回転信号検
出器7の出力信号に応じて第1ディジタルフィルタ10
fの係数を更新するように構成されている。図4は第3
ディジタルフィルタ30fの特性の一例を示すもので、
アクチュエータ5の周波数特性が、例えば70Hz乃至
500Hzにおいて再生周波数が平坦である場合に設定
される第3ディジタルフィルタ30fの特性である。こ
のように第3ディジタルフィルタ30fの特性はアクチ
ュエータ5の周波数特性を打ち消すように設定される。
而して、第1ディジタルフィルタ10fの出力は、アク
チュエータ5で再生困難な周波数帯域の信号に対し、こ
れを抑える方向に機能する。
【0016】上記第1ディジタルフィルタ10f乃至第
3ディジタルフィルタ30fは乗算器、加算器などを用
いて集積回路化することにより実現できるが、本実施例
では図3に示すようにディジタルシグナルプロセッサ
(DSP)10p、メモリ10m、A/Dコンバータ1
3及びD/Aコンバータ14によって実現することとし
ており、プログラムの変更により容易にフィルタ機能を
変更し得る。尚、メモリ10mはディジタルシグナルプ
ロセッサ10pに内蔵することとしてもよい。
【0017】次に、本実施例の能動型騒音低減装置の作
動を説明する。内燃機関1が起動し回転すると、各気筒
内の爆発に応じて発生する爆発音は排気マニホールド2
及び排気管3の排気音経路を介して伝達され排気音が形
成される。従って、排気音は主に爆発の次数成分の音に
よって構成されている。また、内燃機関1の回転に同期
した回転信号が回転信号検出器7から図3に示すディジ
タルシグナルプロセッサ10pに入力する。
【0018】この回転信号に応じてディジタルシグナル
プロセッサ10pにて所定の処理が行なわれ、ディジタ
ル信号が出力される。そして、出力ディジタル信号はD
/Aコンバータ14を介してアナログ信号に変換され、
スムージングフィルタ15で平滑化された後パワーアン
プ16にて増幅され、アクチュエータ5が駆動される。
これにより、アクチュエータ5から拡張管4内に排気音
を囲繞するように音波が出力され、排気音と相殺され
る。そして、残留音が残留音検出器6によって検出さ
れ、入力アンプ11を介して増幅され、アンチエリアシ
ングフィルタ12及びA/Dコンバータ13を経てディ
ジタルシグナルプロセッサ10pに入力する。
【0019】ディジタルシグナルプロセッサ10pにお
いては、図1に示す第2ディジタルフィルタ20fの出
力に基づき残留音検出器6の出力信号に応じて、第1適
応アルゴリズム10aにより第1ディジタルフィルタ1
0fの伝達関数の係数が更新され、残留音検出器6の出
力信号が最小となるように制御される。このとき、アク
チュエータ5の周波数特性が例えば前述のように70H
z乃至500Hzで再生が困難である場合には、第3デ
ィジタルフィルタ30fを介してこの周波数帯域の出力
信号の供給が抑えられるように制御されるので、アクチ
ュエータ5で再生困難な周波数成分が略々消失した状態
となる。而して、本実施例においては、アクチュエータ
5の周波数特性に影響されることなく第1ディジタルフ
ィルタ10f乃至第3ディジタルフィルタ30fによっ
て良好な消音効果が得られる。
【0020】以上のように、本発明は騒音低減装置に係
るものであるが、振動減衰装置にも略々そのまま適用す
ることができる。即ち、例えば内燃機関を支持するエン
ジンマウントに加振装置及び振動検出器を設け、これら
を夫々前述の音波出力装置及び残留音検出器に置き換え
れば、内燃機関の振動減衰装置を構成することができ
る。而して、この場合においても、前述の第2のフィル
タ手段FL2(第3のディジタルフィルタ30f等)を
介装することにより、アクチュエータ5において再生困
難な周波数成分に影響されることなく、安定した減衰作
動を確保することができる。
【0021】
【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で以下に記載する効果を奏する。即ち、本発明の能動型
騒音低減装置においては、第1のフィルタ手段によって
残留音検出器の出力信号が最小となるように音波出力装
置が駆動制御されると共に、第1のフィルタ手段から音
波出力装置に供給される出力信号に基づき、音波出力装
置の周波数特性に応じた特性を有する第2のフィルタ手
段によって第1のフィルタ手段が制御されるように構成
されているので、音波出力装置の周波数特性に影響され
ることなく安定した騒音低減性能を確保することがで
き、確実に騒音を低減することができる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active noise reduction device, and more particularly to an active noise reduction device having an adaptive digital filter and suitable as an exhaust noise reduction device for an internal combustion engine. According to. 2. Description of the Related Art Generally, an adaptive filter detects information affecting a control system and automatically changes its own control characteristic in accordance with the change, so that an optimum filter is optimal regardless of a change in load. It is capable of realizing adaptive control for setting a state. In particular, utilization of an adaptive digital filter (adaptive digital filter, ADF) for various controls is under study.
Particularly, in the acoustic field, in order to cancel an echo generated through an acoustic path between a speaker and a microphone, its use in an acoustic echo canceller for generating and identifying a pseudo echo signal substantially equal to the echo has attracted attention. However, its use as an active noise reduction device has also been proposed in the field of automobiles and the like. For example, as in an active cancel muffler described in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 63-118321, a speaker tube is provided at an outlet of an exhaust pipe as a noise discharge pipe for a noise source internal combustion engine, and a cancel speaker is provided in the speaker pipe. A device is proposed in which, in response to a predetermined control signal from the control means, a noise from the internal combustion engine, that is, a sound wave having an opposite phase to the exhaust sound is output from the cancel speaker, and the sound is canceled by the action of canceling both pressure waves. ing. Further, as described in, for example, JP-A-3-203792, a secondary sound generated from a loudspeaker interferes with a primary sound transmitted from a noise source to reduce the sound pressure level in a closed space. Active noise attenuators designed to be minimized are also known. In this publication, the noise generation state of a plurality of noise sources is detected by a noise generation state detection unit, and each of the detected values is used as a reference signal, and each reference signal is individually provided by the number of control sound sources. Each is input to the adaptive filter and subjected to a filtering process, the outputs of the plurality of adaptive filters are added for each control sound source by the control sound source driving means and supplied to the control sound source, and the control sound source generates a control sound based on a drive command. An apparatus has been proposed which updates a filter coefficient of an adaptive filter based on a detection value of a residual noise at an observation position by a residual noise detection unit and a detection value of a noise generation state detection unit so as to minimize noise at the observation position. . However, in the apparatus and the like described in the above publication, since the control sound source, that is, the sound wave output device itself has frequency characteristics, a frequency signal which is difficult to reproduce is supplied. Then, a predetermined sound wave is not output, and in this case, the adaptive filter naturally does not converge properly.
Alternatively, the adaptive filter does not converge even when a sound wave in a frequency band that resonates between the sound wave output device and the residual noise detector is output. Thus, in these cases, the noise reduction performance is significantly reduced. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an active noise reduction device capable of ensuring stable noise reduction performance without being affected by the frequency characteristics of a sound output device. [0007] In order to achieve the above object, the present invention, as shown in FIG. In the active noise reduction device, which outputs a sound wave from the sound wave output device SE so as to cancel each other, a reference signal detector ND for detecting a reference signal based on the noise source NS, and a predetermined region C
A residual sound detector MC for detecting the residual sound in A, connected to the residual sound detector MC and the reference signal detector ND, and according to the output signal of the residual sound detector MC based on the output signal of the reference signal detector ND The sound wave output device S is controlled by an adaptive algorithm so that the output signal of the residual sound detector MC is minimized.
E, a first filter means FL1 for driving and controlling the reference signal detector N, and an adaptive algorithm according to an output signal of the first filter means FL1 to the sound output device SE.
And a second filter means FL2 for controlling the first filter means FL1 based on the output signal of the D, and the second filter means FL2, the frequency characteristic of the acoustic output device SE
The filter is set to have a canceling characteristic, and the sound is supplied to the first filter means FL1.
Output signal in a frequency band that is difficult to reproduce
It is not to be paid . In the above active noise reduction apparatus, when noise is emitted from the noise source NS shown in FIG. 1 into the predetermined area CA, the reference signal detector ND uses the reference signal based on the noise source NS. For example, a rotation signal synchronized with the rotation of the internal combustion engine is detected and output to the first filter means FL1, and a residual sound in a predetermined area CA is detected by the residual sound detector MC and output to the first filter means FL1. You. The first filter means FL1 is controlled by an adaptive algorithm according to the output signal of the residual sound detector MC based on the reference signal, and the sound wave output device SE is controlled so that the output signal of the residual sound detector MC is minimized accordingly. Drive controlled. Thus, a sound wave having a phase opposite to that of the noise is output, and the noise is canceled. At this time, even when an output signal that is difficult to reproduce due to, for example, the output characteristics of the sound wave output device SE is supplied from the first filter means FL1, the output of the first filter means FL1 is the frequency of the sound wave output device SE. Since the signal is fed back to the first filter means FL1 via the second filter means FL2 having the characteristic of canceling the characteristic, the supply of the output signal in the frequency band which is difficult to reproduce by the sound wave output device SE is suppressed, and the residual sound detection is performed. The sound wave output device SE is reliably driven and controlled such that the output signal of the device MC is minimized. Preferred embodiments of an active noise reduction device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 shows an embodiment in which the present invention is applied to an active cancel muffler. An exhaust pipe 3 is connected to an exhaust manifold 2 of an internal combustion engine 1, and a catalytic converter 9 is interposed in the exhaust pipe 3. Accordingly, an exhaust sound path is constituted by the exhaust manifold 2, the catalytic converter 9, and the exhaust pipe 3 for the internal combustion engine 1 as a noise source. Near the outlet of the exhaust pipe 3, an expansion pipe 4
Is mounted coaxially with the exhaust pipe 3 so as to surround the outlet, and an actuator 5 is accommodated in the expansion pipe 4. The actuator 5 constitutes a sound wave output device according to the present invention, and is composed of an electromagnetic or electrodynamic speaker, and outputs sound waves. The number of the actuators 5 may be one or more, and is not limited to an electromagnetic speaker or the like, and the diaphragm may be hydraulically driven by an electromagnetic valve in order to secure high output. A residual sound detector 6 for outputting a signal corresponding to the residual sound is provided near the outlet of the exhaust pipe 3. The residual sound detector 6 may be in any form as long as it converts the pressure signal into an electric signal, such as a microphone. Further, a rotation signal detector 7 for outputting a rotation signal synchronized with the rotation of the internal combustion engine 1 is provided. The rotation signal detector 7 constitutes a reference signal detector for the internal combustion engine 1 as a noise source. For example, an ignition signal of the internal combustion engine 1, an output signal of a crank angle sensor (not shown) provided on a crankshaft, It detects a rotation signal synchronized with the rotation of the internal combustion engine 1, such as a signal corresponding to the pressure in the cylinder or the pressure at the outlet of the exhaust valve. As a specific example, a strain gauge (not shown) is attached to a bolt (not shown) for fastening the cylinder block, and the strain gauge detects the distortion of the bolt caused by the fluctuation in the pressure in the cylinder. It can be configured to output a signal corresponding to the internal pressure. An output signal of the rotation signal detector 7 is supplied to a first digital filter 1 described later.
0f, the second digital filter 20f, and the third digital filter 30f. The output signal of the residual sound detector 6 is supplied to the input amplifier 1
1 through the anti-aliasing filter 12
After the aliasing noise, ie, aliasing noise, is blocked by the A / D converter 13, the signal is converted into a digital signal by the A / D converter 13 and is input to the first digital filter 10f. Then, the first digital filter 10
The output digital signal of f is converted into an analog signal by a D / A converter 14, smoothed by a smoothing filter 15 and then amplified via a power amplifier 16.
The actuator 5 is configured to be supplied as a drive signal. A first adaptive algorithm 10a for sequentially controlling the coefficients of a multiplier constituting the first digital filter 10f is set, and the transfer function of the first digital filter 10f is changed to the exhaust manifold 2 and the exhaust pipe 3. Each coefficient is set via the first adaptive algorithm 10a so as to identify the transfer function of the exhaust sound path of the first embodiment. Thus, the first digital filter 10f and the like constitute the first filter means FL1 according to the present invention. The second digital filter 20f is a so-called filtered filter with respect to the first digital filter 10f.
X LMS algorithm (Filtered-X LMS Algorithm)
And transmission from the D / A converter 14 to the smoothing filter 15, the power amplifier 16, the actuator 5, the residual sound detector 6, the input amplifier 11, the anti-aliasing filter 12, and the A / D converter 13. It is set to have characteristics equivalent to the function. Further, in the present embodiment, a third digital filter 30f constituting the second filter means FL2 according to the present invention and having the characteristics shown in FIG. 4 is provided. The third digital filter 30f applies the output of the first digital filter 10f, that is, the drive signal of the actuator 5 to the second adaptive algorithm 30a and outputs the first digital filter 10f in accordance with the output signal of the rotation signal detector 7.
It is configured to update the coefficient of f. FIG. 4 shows the third
FIG. 6 shows an example of the characteristics of the digital filter 30f.
The frequency characteristic of the actuator 5 is the characteristic of the third digital filter 30f that is set when the reproduction frequency is flat at, for example, 70 Hz to 500 Hz. Thus, the characteristics of the third digital filter 30f are set so as to cancel the frequency characteristics of the actuator 5.
Thus, the output of the first digital filter 10f functions to suppress signals in a frequency band in which reproduction by the actuator 5 is difficult. The first digital filter 10f to the third digital filter 30f can be realized by forming an integrated circuit using a multiplier, an adder, and the like. In this embodiment, as shown in FIG. 3, a digital signal processor (DSP) is used. ) 10p, memory 10m, A / D converter 1
3 and the D / A converter 14, and the filter function can be easily changed by changing the program. The memory 10m may be built in the digital signal processor 10p. Next, the operation of the active noise reduction device of this embodiment will be described. When the internal combustion engine 1 starts and rotates, an explosion sound generated in response to an explosion in each cylinder is generated by an exhaust manifold 2.
The exhaust sound is transmitted through the exhaust sound path of the exhaust pipe 3 to form an exhaust sound. Therefore, the exhaust sound is mainly constituted by the sound of the exponent order component. Further, a rotation signal synchronized with the rotation of the internal combustion engine 1 is input from the rotation signal detector 7 to the digital signal processor 10p shown in FIG. The digital signal processor 10p performs predetermined processing according to the rotation signal, and outputs a digital signal. The output digital signal is D
Is converted into an analog signal via the / A converter 14,
After being smoothed by the smoothing filter 15, it is amplified by the power amplifier 16 and the actuator 5 is driven.
As a result, a sound wave is output from the actuator 5 so as to surround the exhaust sound in the expansion pipe 4, and is canceled out. Then, the residual sound is detected by the residual sound detector 6, amplified through the input amplifier 11, and input to the digital signal processor 10p via the anti-aliasing filter 12 and the A / D converter 13. In the digital signal processor 10p, based on the output of the residual sound detector 6 based on the output of the second digital filter 20f shown in FIG.
The coefficient of the transfer function of 0f is updated, and the output signal of the residual sound detector 6 is controlled to be minimized. At this time, the frequency characteristic of the actuator 5 is, for example, 70H as described above.
When the reproduction is difficult at z to 500 Hz, the supply of the output signal in this frequency band is controlled through the third digital filter 30f, so that the frequency components that are difficult to reproduce by the actuator 5 are substantially. It will disappear. Thus, in the present embodiment, a good silencing effect can be obtained by the first digital filter 10f to the third digital filter 30f without being affected by the frequency characteristics of the actuator 5. As described above, the present invention relates to a noise reduction device, but can be applied to a vibration damping device almost as it is. That is, for example, a vibration damping device for an internal combustion engine can be configured by providing a vibration device and a vibration detector on an engine mount that supports the internal combustion engine and replacing them with the above-described sound output device and residual sound detector, respectively. . In this case, too, by interposing the above-mentioned second filter means FL2 (the third digital filter 30f or the like), the actuator 5 can be stabilized without being affected by frequency components which are difficult to reproduce in the actuator 5. Damping operation can be ensured. Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained. That is, in the active noise reduction device of the present invention, the sound wave output device is driven and controlled by the first filter means so that the output signal of the residual sound detector is minimized, and the sound wave output from the first filter means is controlled. based on the output signal supplied to the apparatus, the first filtering unit is configured to be controlled by the second filter means having a characteristic corresponding to the frequency characteristic of the acoustic output device, the frequency of the sound wave output device Stable noise reduction performance can be secured without being affected by characteristics, and noise can be reliably reduced.
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の能動型騒音低減装置の構成の概要を示
すブロック図である。
【図2】本発明の一実施例に係るアクティブキャンセル
マフラのブロック図である。
【図3】本発明の一実施例におけるディジタルフィルタ
を実現する構成のブロック図である。
【図4】本発明の一実施例における第3ディジタルフィ
ルタの特性図である。
【符号の説明】
1 内燃機関(騒音源)
2 排気マニホールド(排気音経路)
3 排気管(排気音経路)
4 拡張管
5 アクチュエータ(音波出力装置)
6 残留音検出器
7 回転信号検出器
10f 第1ディジタルフィルタ(第1のフィルタ手
段)
20f 第2ディジタルフィルタ
30f 第3ディジタルフィルタ(第2のフィルタ手
段)BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a configuration of an active noise reduction device of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of an active cancel muffler according to one embodiment of the present invention. FIG. 3 is a block diagram of a configuration for realizing a digital filter in one embodiment of the present invention. FIG. 4 is a characteristic diagram of a third digital filter in one embodiment of the present invention. [Description of Signs] 1 Internal combustion engine (noise source) 2 Exhaust manifold (exhaust sound path) 3 Exhaust pipe (exhaust sound path) 4 Expansion pipe 5 Actuator (sound wave output device) 6 Residual sound detector 7 Rotation signal detector 10f 1 digital filter (first filter means) 20f second digital filter 30f third digital filter (second filter means)
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−35480(JP,A) 特開 平5−67948(JP,A) 特開 平4−359297(JP,A) 特開 平1−314500(JP,A) 特開 平6−27975(JP,A) 特開 平6−4083(JP,A) 特開 平5−46187(JP,A) 特開 平3−40598(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G10K 11/178 F01N 1/00 H03H 17/02 601 H03H 21/00 Continuation of front page (56) References JP-A-6-35480 (JP, A) JP-A-5-67948 (JP, A) JP-A-4-359297 (JP, A) JP-A-1-314500 (JP) JP-A-6-27975 (JP, A) JP-A-6-4083 (JP, A) JP-A-5-46187 (JP, A) JP-A-3-40598 (JP, A) (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G10K 11/178 F01N 1/00 H03H 17/02 601 H03H 21/00
Claims (1)
対し、該騒音と逆位相の音波を音波出力装置から出力し
て相殺させるように制御する能動型騒音低減装置におい
て、前記騒音源に基づく基準信号を検出する基準信号検
出器と、前記所定領域内の残留音を検出する残留音検出
器と、該残留音検出器及び前記基準信号検出器に接続
し、前記基準信号検出器の出力信号に基づき前記残留音
検出器の出力信号に応じた適応アルゴリズムによって制
御し、前記残留音検出器の出力信号が最小となるように
前記音波出力装置を駆動制御する第1のフィルタ手段
と、該第1のフィルタ手段の前記音波出力装置への出力
信号に応じた適応アルゴリズムによって前記基準信号検
出器の出力信号に基づき当該第1のフィルタ手段を制御
する第2のフィルタ手段とを備え、該第2のフィルタ手
段を、前記音波出力装置の周波数特性を打ち消す特性に
設定し、前記第1のフィルタ手段に前記音波出力装置で
再生困難な周波数帯域の出力信号が供給されないように
したことを特徴とする能動型騒音低減装置。(57) [Claim 1] An active type which controls so that a sound emitted from a noise source to a predetermined region is canceled out by outputting a sound wave having an opposite phase to the noise from a sound output device. In the noise reduction device, a reference signal detector that detects a reference signal based on the noise source, a residual sound detector that detects a residual sound in the predetermined area, and a connection to the residual sound detector and the reference signal detector Then, based on the output signal of the reference signal detector, control is performed by an adaptive algorithm according to the output signal of the residual sound detector, and drive control of the sound wave output device is performed so that the output signal of the residual sound detector is minimized. First filter means for controlling the first filter means based on an output signal of the reference signal detector by an adaptive algorithm according to an output signal of the first filter means to the sound wave output device. And a second filter means that the filter means of the second, set the characteristic to cancel the frequency characteristic of the sound wave output device, in the sound wave output device to said first filter means
Prevent supply of output signals in frequency bands that are difficult to reproduce
Active noise reducing device, characterized in that the.
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---|---|---|---|
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