JP3489137B2 - 能動型騒音制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、騒音源から伝達され
る騒音に制御音源から発せられる制御音を干渉させるこ
とにより騒音の低減を図る能動型騒音制御装置に関し、
特に、車両の車室内のように比較的頻繁に音響伝達特性
が変化する空間であっても、乗員等に不快感を与えるこ
となく良好な騒音低減制御を行えるようにしたものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の能動型騒音制御装置として、英国
特許第２１４９６１４号や特表平１−５０１３４４号公
報等に記載のものがある。これら従来の装置は、例えば
航空機の客室等の閉空間に適用される騒音低減装置であ
って、そのような閉空間内の複数の位置に設置され音圧
を検出するマイクロフォンと、その閉空間に制御音を発
生する複数のラウドスピーカとを備え、騒音源の騒音発
生状態に基づいて、閉空間に伝達される騒音と逆位相の
制御音をラウドスピーカから発生させて騒音を打ち消し
ている。

【０００３】そして、ラウドスピーカから発せられる制
御音の生成方法として、PROCEEDINGS OF THE IEEE,VOL.
63 PAGE 1692−1975, “ADAPTIVE NOISE CANSELLATION
：PRINCIPLES AND APPLICATIONS ”で述べられている
‘ＬＭＳアルゴリズム’を多チャンネルに展開したアル
ゴリズムを適用している。その内容は、上記特許の発明
者による論文、“A MULTIPLE ERROR LMS ALGORITHM AND
ITS APPLICATION TO THE ACTIVE CONTROL OF SOUND AN
D VIBRATION ”,IEEE TRANS.ACOUST.,SPEECH,SIGNAL PR
OCESSING,VOL.ASSP −35,PP.1423−1434,1987 にも述べ
られている。

【０００４】即ち、ＬＭＳアルゴリズムは、適応型ディ
ジタルフィルタのフィルタ係数を更新するのに好適なア
ルゴリズムの一つであって、例えば、いわゆるＦｉｌｔ
ｅｒｅｄ−Ｘ ＬＭＳアルゴリズムにあっては、ラウド
スピーカからマイクロフォンまでの伝達関数を表すフィ
ルタを、全てのラウドスピーカとマイクロフォンとの組
み合わせについて設定し、騒音源の騒音発生状態を表す
基準信号をそのフィルタで処理した値と、各マイクロフ
ォンが検出した残留騒音とに基づいて、各ラウドスピー
カ毎に設けられた適応型ディジタルフィルタのフィルタ
係数を更新している。

【０００５】ここで、このような能動型騒音制御装置で
は、ラウドスピーカからマイクロフォンまでの伝達関数
を表すフィルタが正確にその伝達関数を表しているとい
うのが前提となっており、フィルタが表す伝達関数と、
実際の物理的な空間の伝達関数との間のズレが大きい
と、騒音の低減が図れないばかりか、周波数領域で９０
度近い位相差が生じると逆に発散してしまうこともあ
る。

【０００６】そして、このような不具合を解決し得る従
来の技術として本出願人が先に提案した特開平３−２０
３４９２号公報に記載された技術があり、かかる従来の
解決策にあっては、空間内の音響レベルが高いときにホ
ワイトノイズからなるテスト信号をラウドスピーカに供
給し、そのテスト信号と、テスト信号をラウドスピーカ
に供給した場合のマイクロフォンの検出結果とに基づい
てラウドスピーカ及びマイクロフォン間の伝達関数を演
算し、その演算された伝達関数を騒音低減制御に取り込
むことにより、フィルタが表す伝達関数と実際の物理的
な空間の伝達関数との間のズレをなくするようにしてい
た。

【０００７】この結果、車両の室内のように、温度，湿
度，窓の開閉，乗員数等の種々の要因によって短時間に
且つ比較的大きく伝達関数が変動する場合であっても、
騒音の低減が可能となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】確かに、上記従来の解
決策によれば、伝達関数の同定演算のためにラウドスピ
ーカに供給する信号が全周波数帯域に渡って等しいパワ
ーを有するホワイトノイズであったため、ラウドスピー
カからは全周波数帯域に渡って等しいパワーを有する同
定音が発生するから、全周波数帯域に対して有効な伝達
関数が同定され騒音の低減が可能となる。

【０００９】しかし、図１２に示すように、同定音が全
周波数帯域に渡って一定のレベルを有するということ
は、実際の空間に残留する騒音は何らかの周波数特性を
有することから、騒音に比べて同定音のレベルの方が高
い周波数帯域や、逆に騒音に比べて同定音のレベルの方
が低い周波数帯域等が存在することとなり、同定音のレ
ベルの方が高い周波数帯域では同定音が乗員等に聞こえ
てしまい不快感を与えるという不具合があり、同定音の
レベルが騒音に比べて極めて低い周波数帯域では同定演
算にとってはノイズ成分が多いということであるから同
定に時間がかかるという不具合がある。従って、同定音
のレベルが全周波数帯域において騒音のレベルよりも低
くなるようにしてしまうと、同定音が乗員に聞こえてし
まうという不具合は緩和されるが、伝達関数の同定が極
めて遅くなり短時間に大きく伝達関数が変動する空間で
は伝達関数の同定が間に合わなくなってしまうし、逆
に、同定音のレベルを上げてしまうと、伝達関数の同定
は速く且つ正確になるが、乗員に与える不快感が増して
しまう。

【００１０】さらに、騒音源が周期的な騒音を発する場
合には、図１３に示すように、騒音は基本周波数及びそ
の高調波においてパワーを有する（即ち、ライン・スペ
クトルを示す）ことから、上述した全周波数帯域に渡っ
て一定のパワーを有する同定音を発することによる不具
合は特に顕著となる。そして、伝達関数は、騒音がパワ
ーを有する周波数において正確な値を有することが重要
であるのに、かかる場合には、騒音がパワーを有しない
周波数帯域が非常に広いことから、同定にとっては多く
の無駄な演算が行われていたことになる。

【００１１】本発明は、このような従来の技術が有する
未解決の課題に着目してなされたものであって、乗員等
に同定音が聞こえてしまう不具合を解消でき、しかも伝
達関数の同定を短時間で且つ高精度に行うことができる
能動型騒音制御装置を提供することを目的としている。

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【課題を解決するための手段】 上記 目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、騒音源から騒音が伝達され
る空間に制御音を発生可能な制御音源と、前記騒音源の
騒音発生状態を検出し基準信号として出力する騒音発生
状態検出手段と、前記空間内の所定位置における残留騒
音を検出し残留騒音信号として出力する残留騒音検出手
段と、フィルタ係数可変の適応ディジタルフィルタと、
前記基準信号を前記適応ディジタルフィルタでフィルタ
処理して前記制御音源を駆動する信号を生成する駆動信
号生成手段と、前記制御音源及び前記残留騒音検出手段
間の音響伝達特性をモデル化した伝達関数フィルタと、
前記基準信号を前記伝達関数フィルタでフィルタ処理し
た値と前記残留騒音信号とに基づき前記空間内の騒音が
低減するように前記適応ディジタル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、ホワイトノイ
ズ信号を生成するホワイトノイズ信号生成手段と、前記
ホワイトノイズ信号をフィルタ処理して同定信号を生成
し前記制御音源に供給する通過特性可変の通過特性可変
フィルタと、前記残留騒音信号の周波数特性を検出する
残留騒音周波数特性検出手段と、この残留騒音周波数特
性検出手段が検出した周波数特性及び前記伝達関数フィ
ルタと逆の周波数特性の両方を掛け合わせた周波数特性
に一致するように前記通過特性可変フィルタの通過特性
を設定するフィルタ特性設定手段と、前記通過特性可変
フィルタに入力される前の前記ホワイトノイズ信号又は
前記制御音源に供給される前の前記同定信号を所定レベ
ル減衰して出力する信号レベル減衰手段と、前記同定信
号と前記残留騒音信号とに基づき前記制御音源及び前記
残留騒音検出手段間の伝達関数を同定し前記伝達関数フ
ィルタを設定する伝達関数フィルタ設定手段と、を備え
た。

【００１５】また、上記目的を達成するために、請求項
２記載の発明は、騒音源から騒音が伝達される空間に制
御音を発生可能な制御音源と、前記騒音源の騒音発生状
態を検出し基準信号として出力する騒音発生状態検出手
段と、前記空間内の所定位置における残留騒音を検出し
残留騒音信号として出力する残留騒音検出手段と、フィ
ルタ係数可変の適応ディジタルフィルタと、前記基準信
号を前記適応ディジタルフィルタでフィルタ処理して前
記制御音源を駆動する信号を生成する駆動信号生成手段
と、前記制御音源及び前記残留騒音検出手段間の音響伝
達特性をモデル化した伝達関数フィルタと、前記基準信
号を前記伝達関数フィルタでフィルタ処理した値と前記
残留騒音信号とに基づき前記空間内の騒音が低減するよ
うに前記適応ディジタル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、ホワイトノイズ信号を生
成するホワイトノイズ信号生成手段と、前記ホワイトノ
イズ信号をフィルタ処理して同定信号を生成し前記制御
音源に供給する通過特性可変の通過特性可変フィルタ
と、前記残留騒音信号の周波数特性を検出する残留騒音
周波数特性検出手段と、この残留騒音周波数特性検出手
段が検出した周波数特性に一致するように前記通過特性
可変フィルタの通過特性を設定するフィルタ特性設定手
段と、前記通過特性可変フィルタに入力される前の前記
ホワイトノイズ信号又は前記制御音源に供給される前の
前記同定信号を所定レベル減衰して出力する信号レベル
減衰手段と、前記同定信号と前記残留騒音信号とに基づ
き前記制御音源及び前記残留騒音検出手段間の伝達関数
を同定し前記伝達関数フィルタを設定する伝達関数フィ
ルタ設定手段と、を備えた。

【００１６】そして、上記目的を達成するために、請求
項３記載の発明は、周期的な騒音を発する騒音源から騒
音が伝達される空間に制御音を発生可能な制御音源と、
前記騒音源の騒音発生状態を検出し基準信号として出力
する騒音発生状態検出手段と、前記空間内の所定位置に
おける残留騒音を検出し残留騒音信号として出力する残
留騒音検出手段と、フィルタ係数可変の適応ディジタル
フィルタと、前記基準信号を前記適応ディジタルフィル
タでフィルタ処理して前記制御音源を駆動する信号を生
成する駆動信号生成手段と、前記制御音源及び前記残留
騒音検出手段間の音響伝達特性をモデル化した伝達関数
フィルタと、前記基準信号を前記伝達関数フィルタでフ
ィルタ処理した値と前記残留騒音信号とに基づき前記空
間内の騒音が低減するように前記適応ディジタルフィル
タのフィルタ係数を更新するフィルタ係数更新手段と、
ホワイトノイズ信号を生成するホワイトノイズ信号生成
手段と、前記ホワイトノイズ信号をフィルタ処理して同
定信号を生成し前記制御音源に供給する通過特性可変の
通過特性可変フィルタと、前記周期的な騒音の基本周波
数を検出する基本周波数検出手段と、この基本周波数検
出手段が検出した基本周波数及びその高調波が通過帯域
となるように前記通過特性可変フィルタの通過特性を設
定するフィルタ特性設定手段と、前記通過特性可変フィ
ルタに入力される前の前記ホワイトノイズ信号又は前記
制御音源に供給される前の前記同定信号を所定レベル減
衰して出力する信号レベル減衰手段と、前記同定信号と
前記残留騒音信号とに基づき前記制御音源及び前記残留
騒音検出手段間の伝達関数を同定し前記伝達関数フィル
タを設定する伝達関数フィルタ設定手段と、を備えた。

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【作用】 請求項１ 記載の発明にあっては、ホワイトノイ
ズ信号生成手段が生成したホワイトノイズ信号が、通過
特性可変フィルタでフィルタ処理されて同定信号が生成
されるため、かかる同定信号の周波数特性は、通過特性
可変フィルタの通過特性によって決まることになる。そ
して、その通過特性可変フィルタの通過特性は、フィル
タ特性設定手段によって、残留騒音周波数特性検出手段
が検出した残留騒音信号の周波数特性と、伝達関数フィ
ルタの逆の周波数特性との両方を掛け合わせた周波数特
性に一致するように設定されるから、結局、同定信号の
周波数特性は、残留騒音信号の周波数特性と、伝達関数
フィルタの逆の周波数特性との両方を掛け合わせた周波
数特性に一致するようになる。つまり、同定信号の周波
数特性は、残留騒音検出手段配設位置の騒音が制御音源
から発せられたと考えた場合におけるその発生音の周波
数特性となる。

【００２４】また、通過特性可変フィルタ及び制御音源
の両方と直列になるように、つまり通過特性可変フィル
タに入力される前のホワイトノイズ信号又は制御音源に
供給される前の同定信号を処理可能に設けられた信号レ
ベル減衰手段によって、制御音源に供給された時点の同
定信号は、残留騒音信号のレベルよりも所定レベルだけ
低くなっている。さらに、ホワイトノイズ信号は、空間
内の騒音とは無相関の信号である。以上から、この請求
項１記載の発明にあっては、同定信号が制御音源に供給
され、制御音源から同定音が発せられると、残留騒音検
出手段の配設位置には、残留騒音と同じ形の周波数特性
で，適宜レベル調整がされ、しかも空間内の騒音とは無
相関の同定音が到達することになるから、空間内の人間
には、騒音と同定音との区別はつかない。

【００２５】従って、そもそも騒音のレベルが高く空間
内の人間に同定音が聞こえ難い周波数帯域では同定音の
レベルが高くなるから、伝達関数フィルタ設定手段が伝
達関数フィルタの設定処理を行うと、そのような周波数
帯域で伝達関数の同定が短時間に且つ高精度に行われる
ことになる。そして、請求項２記載の発明にあっても、
上記請求項１記載の発明と同様に、ホワイトノイズ信号
生成手段が生成したホワイトノイズ信号が、通過特性可
変フィルタでフィルタ処理されて同定信号が生成される
ため、かかる同定信号の周波数特性は、通過特性可変フ
ィルタの通過特性によって決まることになる。

【００２６】そして、その通過特性可変フィルタの通過
特性は、フィルタ特性設定手段によって、残留騒音周波
数特性検出手段が検出した残留騒音信号の周波数特性に
一致するように設定されるから、結局、同定信号の周波
数特性は、残留騒音信号の周波数特性に一致するように
なる。また、通過特性可変フィルタ及び制御音源の両方
と直列になるように、つまり通過特性可変フィルタに入
力される前のホワイトノイズ信号又は制御音源に供給さ
れる前の同定信号を処理可能に設けられた信号レベル減
衰手段によって、制御音源に供給された時点の同定信号
は、残留騒音信号のレベルよりも所定レベルだけ低くな
っている。

【００２７】さらに、ホワイトノイズ信号は、空間内の
騒音とは無相関の信号である。以上から、この請求項２
記載の発明にあっては、同定信号が制御音源に供給さ
れ、制御音源から同定音が発せられると、残留騒音と同
じ形の周波数特性で，適宜レベル調整がされ，しかも空
間内の騒音とは無相関の同定音が発せられることにな
る。

【００２８】そして、かかる同定音は制御音源及び残留
騒音検出手段間の音響伝達特性の影響を受けつつ空間内
を伝搬して残留騒音検出手段に到達するが、その音響伝
達特性が例えば特定の周波数帯域の成分を増幅するよう
な特性でない限り、残留騒音検出手段配設位置における
同定音が残留騒音よりも大きくなることはないから、や
はり、空間内の人間には、騒音と同定音との区別はつか
ない。

【００２９】従って、この請求項２記載の発明であって
も、上記請求項１記載の発明に比べて若干精度は落ちる
が、そもそも騒音のレベルが高く空間内の人間に同定音
が聞こえ難い周波数帯域では同定音のレベルが高くなる
から、伝達関数フィルタ設定手段が伝達関数フィルタの
設定処理を行うと、そのような周波数帯域で伝達関数の
同定が短時間に且つ高精度に行われるようになる。

【００３０】ここで、上記請求項１又は請求項２記載の
発明である能動型騒音制御装置の対象とする騒音は、周
期的な騒音であっても、ランダム・ノイズであっても、
或いはそれらが混在した騒音であっても構わない。これ
に対し、請求項３記載の発明は、特に周期的な騒音を対
象とする能動型騒音制御装置であり、この請求項３記載
の発明にあっても、ホワイトノイズ信号生成手段が生成
したホワイトノイズ信号が、通過特性可変フィルタでフ
ィルタ処理されて同定信号が生成されるため、かかる同
定信号の周波数特性は、通過特性可変フィルタの通過特
性によって決まることになる。

【００３１】そして、その通過特性可変フィルタの通過
特性は、フィルタ特性設定手段によって、基本周波数検
出手段が検出した騒音の基本周波数及びその高調波が通
過帯域となるように設定される。このため、同定信号
は、騒音の基本周波数及びその高調波においてパワーを
有する信号となる。

【００３２】また、通過特性可変フィルタ及び制御音源
の両方と直列になるように、つまり通過特性可変フィル
タに入力される前のホワイトノイズ信号又は制御音源に
供給される前の同定信号を処理可能に設けられた信号レ
ベル調整手段が同定信号のレベルを適宜調整するため、
例えば、残留騒音信号のレベルや適応ディジタルフィル
タのフィルタ係数の大きさ等に応じて、同定音が空間内
の騒音よりも若干低くなるようにレベル調整が行われれ
ば、同定音のレベルは空間内の騒音にマスキングされる
ようなレベルとなる。

【００３３】さらに、ホワイトノイズ信号は、空間内の
騒音とは無相関の信号である。以上から、同定信号が制
御音源に供給され、制御音源から同定音が発せられる
と、空間内に伝達される騒音と同じ形の周波数特性で，
適宜レベル調整がされ，しかも空間内の騒音とは無相関
の同定音が発せられることになる。そして、かかる同定
音は制御音源及び残留騒音検出手段間の音響伝達特性の
影響を受けつつ空間内を伝搬して残留騒音検出手段に到
達するが、その音響伝達特性が例えば特定の周波数帯域
の成分を増幅するような特性でない限り、残留騒音検出
手段配設位置における同定音が残留騒音よりも大きくな
ることはないから、やはり、空間内の人間には、騒音と
同定音との区別はつかない。

【００３４】つまり、騒音の基本周波数及びその高調波
において同定音がパワーを有するから、伝達関数フィル
タ設定手段が伝達関数フィルタの設定処理を行うと、そ
のような周波数帯域で伝達関数の同定が短時間に且つ高
精度に行われるのであるが、そのような騒音の基本周波
数及びその高調波においてこそ伝達関数に高い精度が要
求されるのであるから、空間内の人間に与える不快感の
増大を避けつつ、最も効率の良い騒音低減制御が実行さ
れることになる。

【００３５】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１及び図２は本発明の第１実施例の構成を示
す図であって、この実施例は、本発明に係る能動型騒音
制御装置を車両用能動型騒音制御装置１に適用したもの
である。ここで、この第１実施例は、請求項１記載の発
明に対応する。

【００３６】先ず、構成を説明すると、図１に示すよう
に、この車両用能動型騒音制御装置１は、車輪２ａと路
面４との間の騒音源から空間としての車室３内に伝達さ
れる騒音としてのロード・ノイズの低減を図る装置であ
って、車輪２ａ近傍の所定位置には、騒音発生状態検出
手段としての加速度センサ５が配設されていて、この加
速度センサ５は、車輪２ａに生じる振動加速度でなる基
準信号ｘを、マイクロコンピュータ等から構成されたコ
ントローラ１０に供給するようになっている。なお、図
１には、四つの車輪のうちの一つの車輪２ａに設けられ
た加速度センサ５のみを図示しているが、実際には、加
速度センサは各車輪に対応して設けられていて、それら
加速度センサ５から出力される複数の基準信号ｘ_k （ｋ
＝１〜Ｋ：Ｋは加速度センサの個数であり、各車輪毎に
一つであれば、Ｋ＝４となる）がコントローラ１０に供
給されている。

【００３７】一方、車室３内には、車室３内に残留する
騒音の音圧を測定する残留騒音検出手段としてのマイク
ロフォン８ａ，８ｂ及び８ｃと、車室３内に制御音を発
する制御音源としてのラウドスピーカ９とが配設されて
いて、マイクロフォン８ａ〜８ｃは、測定した車室３内
の残留騒音を、残留騒音信号ｅ_l としてコントローラ１
０に供給するようになっている。なお、マイクロフォン
８ａ〜８ｃは図１では三つしか示していないが、実際に
は、乗員の耳位置近傍等の多数の位置にそれぞれ配設さ
れていて、それらマイクロフォンが検出した残留騒音信
号ｅ_l （ｌ＝１〜Ｌ：Ｌはマイクロフォンの個数であ
る）が、コントローラ１０に供給されるようになってい
る。

【００３８】コントローラ１０は、供給される基準信号
ｘ_k 及び残留騒音信号ｅ_l に基づいて所定の演算処理を
実行し、車輪２ａ及び路面４間から車室３内に伝達され
るロード・ノイズが打ち消されるような制御音がラウド
スピーカ９から発せられるように、ラウドスピーカ９に
駆動信号ｙ_m を供給する。なお、ラウドスピーカ９も図
１には一つしか示していないが、実際には複数個のラウ
ドスピーカ９が所定の位置に配設されていて、コントロ
ーラ１０からは、それらラウドスピーカ９のそれぞれに
対応して駆動信号ｙ_m （ｍ＝１〜Ｍ：Ｍはラウドスピー
カ９の個数である）が供給されるようになっている。

【００３９】そして、コントローラ１０は、その機能構
成をブロック図で表した図２に示すように、Ｋ個の基準
信号ｘ_k 及びＭ個のラウドスピーカ９に対応したＫ×Ｍ
個のフィルタ係数可変の適応ディジタルフィルタＷ
_kmと、この適応ディジタルフィルタＷ_km及び基準信号ｘ
_k を畳み込んでその結果を添字ｍ毎に足し合わせて駆動
信号ｙ_m を演算する駆動信号生成部１１と、を有してい
る。

【００４０】また、コントローラ１０は、適応ディジタ
ルフィルタＷ_kmのフィルタ係数を更新するフィルタ係数
更新部１２を有していて、このフィルタ係数更新部１２
は、ＬＭＳアルゴリズムに基づいて適応ディジタルフィ
ルタＷ_kmの各フィルタ係数Ｗ _kmi （ｉ＝０，１，…，Ｉ
−１：Ｉは適応ディジタルフィルタＷ_kmのタップ数であ
る）を適宜更新するようになっている。

【００４１】さらに、コントローラ１０は、車室３内に
おけるラウドスピーカ９及びマイクロフォン８ａ〜８ｃ
間の伝達関数Ｃ_lmを有限インパルス応答関数の形でモデ
ル化した伝達関数フィルタＣ＾_lmを有している。具体的
には、Ｍ個のラウドスピーカ９とＬ個のマイクロフォン
８ａ〜８ｃとの間にはＭ×Ｌ個の組合せがあるため、Ｍ
×Ｌ個の伝達関数フィルタＣ＾_lmが設けられている。こ
こで、伝達関数フィルタＣ＾_lmの各フィルタ係数をＣ＾
_lmj （ｊ＝０，１，…，Ｊ−１：Ｊは伝達関数フィルタ
Ｃ＾_lmのタップ数である）で表す。

【００４２】この伝達関数フィルタＣ＾_lmには基準信号
ｘ_k が入力されていて、その基準信号ｘ_k を伝達関数フ
ィルタＣ＾_lmでフィルタ処理した結果、具体的には、基
準信号ｘ_k と伝達関数フィルタＣ＾_lmの各フィルタ係数
Ｃ＾_lmj とを畳み込んだ結果である基準処理信号ｒ_klm
が、フィルタ係数更新部１２に供給されるようになって
いる。なお、フィルタ係数更新部１２には、残留騒音信
号ｅ_l も供給されている。

【００４３】ここで、フィルタ係数更新部１２における
フィルタ係数更新処理はＬＭＳアルゴリズムに従うこと
から、適応ディジタルフィルタＷ_kmのフィルタ係数Ｗ
_kmi の更新式は、収束係数をαとすれば、下記の（１）
式のようになる。 一方、コントローラ１０は、ホワイトノイズ信号Ｎ _W を
生成するＭ系列信号生成部３１と、このＭ系列信号生成
部３１が生成したホワイトノイズ信号Ｎ _W をフィルタ処
理して同定信号Ｉ _D を生成する通過特性可変のディジタ
ルフィルタ３２と、を有している。

【００４４】このディジタルフィルタ３２が生成した同
定信号Ｉ_D は、入力信号のレベルを所定レベル減衰して
出力する減衰処理部１５を介して加算処理部１６に供給
されていて、その加算処理部１６には、同定信号Ｉ_D の
他に駆動信号ｙ_m も供給されている。そして、この加算
処理部１６の出力が、駆動信号ｙ_m として、ラウドスピ
ーカ９に供給されるようになっている。

【００４５】また、同定信号Ｉ_D は、伝達関数フィルタ
Ｃ＾_lmを同定するために設けた第１同定用適応フィルタ
Ｃ＾_lm ^* にも供給されている。即ち、この第１同定用適
応フィルタＣ＾_lm ^* は、駆動信号ｙ_m の生成処理に必要
な伝達関数フィルタＣ＾_lmと、車室３内の実際の伝達関
数Ｃ_lmとの差をなくすために設けられた適応フィルタで
あって、これに対応して設けられたフィルタ係数更新部
２０によってフィルタ係数が適宜更新されるようになっ
ている。そして、フィルタ係数更新部２０もＬＭＳアル
ゴリズムに基づいてフィルタ係数の更新処理を行うよう
になっている。

【００４６】そこで、フィルタ係数更新部２０には、基
準信号として同定信号Ｉ_D が供給されるとともに、エラ
ー信号として減算処理部２１の減算結果が供給されるよ
うになっていて、減算処理部２１は、残留騒音信号ｅ_l
を増幅処理部１７で所定レベル増幅した後の残留騒音信
号ｅ_l ' から、同定信号Ｉ_D を第１同定用適応フィルタ
Ｃ＾_lm ^* でフィルタ処理した結果を差し引いて出力する
ようになっている。従って、フィルタ係数更新部２０
は、減算処理部２１の出力が零に近づくように、ＬＭＳ
アルゴリズムに従って第１同定用適応フィルタＣ＾_lm ^*
のフィルタ係数を更新する。

【００４７】そして、適宜収束した後の第１同定用適応
フィルタＣ＾_lm ^* が、伝達関数フィルタＣ＾_lmとして用
いられるようになっている。

【００４８】また、コントローラ１０は、第１同定用適
応フィルタＣ＾ _lm ^* をフーリエ変換して周波数領域のデ
ータを生成するフーリエ変換部３３と、このフーリエ変
換部３３が生成した周波数領域のデータに基づいて伝達
関数Ｃ _lm の逆の周波数特性を有する周波数領域での伝達
関数逆フィルタＣ＾ _lm ^-1 （ω）を演算するＣ＾lm ^-1 演算
部３４と、残留騒音信号ｅl をフーリエ変換して周波数
領域の残留騒音信号ｅ _l （ω）を生成するフーリエ変換
部３５と、Ｃ＾ _lm ^-1 演算部３４が演算した周波数領域で
の伝達関数逆フィルタＣ＾ _lm ^-1 （ω）及びフーリエ変換
部３５が演算した周波数領域での残留騒音信号ｅ
_l （ω）に基づいてディジタルフィルタ３２のフィルタ
係数を適宜設定してそのディジタルフィルタ３２の通過
特性を設定するフィルタ係数設定部３６と、をも有して
いる。

【００４９】ここで、フィルタ係数設定部３６は、ディ
ジタルフィルタ３２の通過特性が、伝達関数逆フィルタ
Ｃ＾ _lm ^-1 （ω）と周波数領域での残留騒音信号ｅ
_l （ω）とを各周波数成分毎に掛け合わせて得られる周
波数特性に一致するようにそのディジタルフィルタ３２
のフィルタ係数を設定するようになっている。

【００５０】

【００５１】また、減衰処理部１５における減衰処理の
目的は、同定信号Ｉ_D のレベルを所定レベル下げること
により、同定信号Ｉ_D に応じてラウドスピーカ９から発
せられる同定音のレベルを、車室３内の騒音レベルより
も低くして、同定音を乗員に聞こえないようにすること
にある。従って、この減衰処理部１５における減衰レベ
ルは、実際の車両を用いた実験で求めるのが望ましい
が、本発明者等の所見によれば、５〜３０ｄＢの減衰レ
ベルであれば上記目的を達せられる。

【００５２】そして、増幅処理部１７における増幅処理
の目的は、減衰処理部１５において同定信号Ｉ_D のレベ
ルを減衰した分だけレベルを増幅させることにより、フ
ィルタ係数更新部２０における更新演算を的確に行える
ようにすることにある。従って、この増幅処理部１７に
おける増幅レベルは、減衰処理部１５における減衰レベ
ルと同じ大きさであればよい。

【００５３】

【００５４】図３はコントローラ１０内で実行される処
理の概要を示すフローチャートであって、以下、図３に
従って本実施例の動作を説明する。即ち、図３に示す処
理は所定のサンプリング周期毎の割り込み処理として実
行されるようになっていて、先ず、そのステップ１０１
において基準信号ｘ_k 及び残留騒音信号ｅ_l を読み込
む。

【００５５】次いで、ステップ１０２に移行し、残留騒
音信号ｅ_l を所定レベル増幅した残留騒音信号ｅ_l ' を
演算する。このステップ１０２における演算は、図２に
示した増幅演算部１７における処理に対応する。次い
で、ステップ３０１に移行し、第１同定用適応フィルタ
Ｃ＾ _lm ^* をフーリエ変換し、その結果得られる各周波数
成分の大きさを所定の基準値を境に反転して周波数領域
の伝達関数逆フィルタＣ＾ _lm ^-1 （ω）を生成する。 次い
で、ステップ３０２に移行し、今度は、残留騒音信号ｅ
_l をフーリエ変換して、周波数領域の残留騒音信号ｅ _l
（ω）を生成する。 これら伝達関数逆フィルタＣ＾ _lm ^-1
（ω）及び残留騒音信号ｅ _l （ω）が生成されたら、ス
テップ３０３に移行し、伝達関数逆フィルタＣ＾
_lm ^-1 （ω）及び残留騒音信号ｅ _l （ω）を各周波数成分
毎に掛け合わせた結果に基づき、ディジタルフィルタ３
２のフィルタ係数を設定する。なお、これらステップ３
０１〜３０３の処理は、特にＦＦＴには２の累乗のポイ
ント数が必要であることから、例えば、必要な個数のデ
ータ（例えば、２５６（＝２ ⁸ ）個のデータ）を蓄積で
きるようにしておき、新たなデータが読み込まれる度に
最も古いデータを捨てるようなデータ更新を各サンプリ
ング処理毎に行い、その更新された後のデータを用いた
ＦＦＴを行うようにする。 従って、このディジタルフィ
ルタ３２の通過特性は、残留騒音信号ｅ _l の周波数特性
と、伝達関数逆フィルタＣ＾ _lm ^-1 の周波数特性とを掛け
合わせた周波数特性に一致することになる。 そこで、ス
テップ３０４に移行してホワイトノイズ信号Ｎ _W を生成
し、次いでステップ３０５に移行して、そのホワイトノ
イズ信号Ｎ _W をディジタルフィルタ３２でフィルタ処理
して同定信号Ｉ _D を生成すると、ホワイトノイズ信号Ｎ
_W が全周波数帯域で等しいパワーを有する信号であるこ
とから、同定信号Ｉ _D の周波数特性は、残留騒音信号ｅ
_l を伝達関数逆フィルタＣ＾ _lm ^-1 でフィルタ処理した結
果得られる信号の周波数特性と同じになる。

【００５６】次いで、ステップ１０４に移行し、同定信
号Ｉ_D とステップ１０２で増幅処理した残留騒音信号ｅ
_l ' とに基づいて、第１同定用適応フィルタＣ＾_lm ^* の
フィルタ係数を更新する。具体的には、残留騒音信号ｅ
_l ' から、同定信号Ｉ_D を第１同定用適応フィルタＣ＾
_lm ^* でフィルタ処理した値を差し引いた結果が零となる
ようにＬＭＳアルゴリズムに従ってその第１同定用適応
フィルタＣ＾_lm ^* のフィルタ係数を更新する。

【００５７】そして、ステップ１０５に移行し、後述す
る基準処理信号ｒ_klm の演算に用いられる伝達関数フィ
ルタＣ＾_lmを、ステップ１０４で更新処理された第１同
定用適応フィルタＣ＾_lm ^* で置換する。なお、このステ
ップ１０５の処理は、必ずしもサンプリング処理毎に実
行する必要はなく、例えば数サンプリング処理毎に間欠
的に実行するようにしてもよい。

【００５８】

【００５９】

【００６０】次いで、ステップ１０８に移行し、基準信
号ｘ_k を伝達関数フィルタＣ＾_lmでフィルタ処理するこ
とにより、基準処理信号ｒ_klm を生成し、そしてステッ
プ１０９に移行し、上記（１）式に従って、適応ディジ
タルフィルタＷ_kmの各フィルタ係数Ｗ_kmi を更新する。
このステップ１０９で全適応ディジタルフィルタＷ_kmの
全フィルタ係数Ｗ_kmiの更新を終えたら、ステップ１１
０に移行し、基準信号ｘ_k を適応ディジタルフィルタＷ
_kmでフィルタ処理し、そのフィルタ処理の結果を添字ｍ
毎に足し合わせて駆動信号ｙ_m を演算する。

【００６１】そして、ステップ１１１に移行し、ステッ
プ１１０で演算した駆動信号ｙ_m に、同定信号Ｉ_D を所
定レベル減衰した値を加算して、新たな駆動信号ｙ_m を
演算する。ただし、同時に全ての駆動信号ｙ_m に同定信
号Ｉ_D を加算してしまうと、複数あるラウドスピーカ９
の全てから同定音が発せられ、伝達関数フィルタＣ＾_lm
の正確な同定が行えなくなるため、１回のサンプリング
処理においては、一つの駆動信号ｙ_m にのみ同定信号Ｉ
_D を加算する。従って、上記ステップ１０４における処
理は、第１同定用適応フィルタＣ＾_lm ^* を対象とするの
ではなく、同定信号Ｉ_D が加算されている駆動信号ｙ_m
に対応するものだけが対象となる。

【００６２】そして、ステップ１１２に移行し、上記ス
テップ１１０又は１１１で演算された駆動信号ｙ_m を各
ラウドスピーカ９に出力する。すると、ラウドスピーカ
９から車室３内には、基準信号ｘ_k を適応ディジタルフ
ィルタＷ_kmでフィルタ処理した結果である駆動信号ｙ_m
に応じた制御音が発生するが、制御開始直後は、適応デ
ィジタルフィルタＷ_kmの各フィルタ係数Ｗ_kmiが最適値
に収束しているとは限らないので、その制御音によって
車室３内に伝達されるロード・ノイズが必ずしも低減さ
れるとはいえない。

【００６３】しかし、図３に示す処理が繰り返し実行さ
れると、フィルタ係数更新部１２がＬＭＳアルゴリズム
に基づき、車室３内の騒音が低減するように適応ディジ
タルフィルタＷ_kmのフィルタ係数Ｗ_kmi を更新していく
ので、フィルタ係数Ｗ_kmi が適宜収束した後は、ラウド
スピーカ９から発せられる制御音によってロード・ノイ
ズが打ち消され、車室３内の騒音が低減されるようにな
る。

【００６４】一方、同定信号Ｉ_D が加算されている駆動
信号ｙ_m が供給されるラウドスピーカ９からは、制御音
とともに、同定信号Ｉ_D に応じた同定音が発せられるこ
とになる。そして、同定信号Ｉ _D の周波数特性は、残留
騒音信号ｅ_l を伝達関数逆フィルタＣ＾_lm ^-1でフィルタ
処理した結果得られる信号の周波数特性と同じになるこ
とから、マイクロフォン８ａ〜８ｃが配設された位置の
残留騒音の全てがラウドスピーカ９から発せられた音と
考えた場合のその発生音の周波数特性と同じ形であり、
従って、マイクロフォン８ａ〜８ｃに到達した時点の同
定音の周波数特性は、そのマイクロフォン８ａ〜８ｃ配
設位置に残留する騒音の周波数特性と同じ形となる。

【００６５】また、同定音のレベルは、同定信号Ｉ_D は
所定レベル減衰されてからラウドスピーカ９に供給され
ているため、残留騒音のレベルよりもその減衰分だけ低
いレベルとなるから、マイクロフォン８ａ〜８ｃに到達
した時点の同定音のレベルは、そのマイクロフォン８ａ
〜８ｃ配設位置に残留する騒音のレベルよりも低くな
る。

【００６６】従って、マイクロフォン８ａ〜８ｃに到達
した時点の同定音の周波数特性は、図４に示すように、
そのマイクロフォン８ａ〜８ｃ配設位置に残留する騒音
を各周波数成分毎に所定レベルだけ低減したような特性
となる。このため、同定音は騒音にマスキングされ、乗
員には同定音と騒音とを区別することはできないのであ
る。例えば、同定音の音圧レベルが騒音の音圧レベルよ
りも１０ｄＢ低い場合には、全体の音圧レベルの上昇
は、0.４ｄＢ程度であり、実際には、同定音を発したこ
とはマスキング現象（「聴覚ハンドブック」１２６頁
ナカニシヤ出版（1984）に詳しい。）によって乗員には
認識できないのである。

【００６７】従って、同定音を発したことにより、乗員
の不快感を増大させるような不具合はないのである。そ
して、ラウドスピーカ９から発せられた同定音は、車室
３内を伝搬して各マイクロフォン８ａ〜８ｃに到達し、
ここで残留騒音の一部として測定され、残留騒音信号ｅ
_l に含まれた形でコントローラ１０に供給される。

【００６８】コントローラ１０内では、残留騒音信号ｅ
_l を所定レベル増幅した残留騒音信号ｅl ' と、同定信
号Ｉ_D とに基づいて、第１同定用適応フィルタＣ＾_lm ^*
の同定処理が実行されるのであるが、同定音の基である
同定信号Ｉ_D は、ホワイトノイズ信号Ｎ _W をディジタル
フィルタ３２でフィルタ処理して生成されているため、
実際に車室３内に存在する同定音と騒音とは無相関であ
る。

【００６９】従って、コントローラ１０内で残留騒音信
号ｅ_l 及び同定信号Ｉ_D に基づいてＬＭＳアルゴリズム
に従う処理を実行すれば、第１同定用適応フィルタＣ＾
_lm ^* の同定は問題なく可能である。同様の理由から、フ
ィルタ係数更新部１２による適応ディジタルフィルタＷ
_kmのフィルタ係数Ｗ_kmi の更新演算も問題なく可能であ
るため、本実施例のように、騒音低減制御と、伝達関数
フィルタＣ＾_lmの同定処理とを並行して実行しても特に
不具合はない。

【００７０】そして、図４に示したように、同定音の音
圧レベルは、騒音の音圧レベルが高い周波数帯域では高
く、騒音の音圧レベルが低い周波数帯域では低いため、
第１同定用適応フィルタＣ＾_lm ^* の同定処理を、可能な
範囲で最も短時間で且つ高精度に行えるのである。しか
も、そのような騒音の音圧レベルが高い周波数帯域こ
そ、騒音低減効果を発揮させたい周波数帯域なのであ
り、伝達関数フィルタＣ＾_lmに高い精度が要求されるの
であるから、乗員に与える不快感を最低限に抑えつつ、
最も効率のよい同定処理が行えるのである。

【００７１】そして、第１同定用適応フィルタＣ＾_lm ^*
が同定可能であるということは、伝達関数フィルタＣ＾
_lmが実際の車室３内の伝達関数Ｃ_lmから大きくずれるこ
とがないということであるから、車室３内の音響伝達特
性が、温度，湿度，窓の開閉，乗員数等の要因によって
変化しても、伝達関数フィルタＣ＾_lmの精度が極端に落
ちることはなく、従って、車両のようの種々の要因によ
って音響伝達特性が比較的短時間の内に頻繁に変化する
制御対象であっても、良好な騒音低減制御が行えるので
ある。

【００７２】さらに、本実施例では、残留騒音信号ｅ _l
をそのまま用いるのではなく、その周波数特性をディジ
タルフィルタ３２で表現し、ホワイトノイズ信号Ｎ _W を
そのディジタルフィルタ３２でフィルタ処理して同定信
号Ｉ _D を生成しているため、遅延処理を行う必要がな
い。これは、ホワイトノイズ信号Ｎ _W は、そもそも車室
３内の残留騒音とは無相関の信号だからである。 従っ
て、遅延処理が不要である分、車室３内の騒音の周波数
特性に近似した同定音を時間遅れなく発生することがで
きるから、より乗員に聞こえ難い同定音を発生させるこ
とができるのである。

【００７３】ここで、本実施例にあっては、駆動信号生
成部１１及びステップ１１０の処理によって駆動信号生
成手段が構成され、フィルタ係数更新部１２及びステッ
プ１０９の処理によってフィルタ係数更新手段が構成さ
れ、減衰処理部１５及びステップ１０２の処理によって
信号レベル減衰手段が構成され、遅延処理部１３及びス
テップ１０３の処理の一部によって信号遅延手段が構成
され、第１同定用適応フィルタＣ＾_lm ^* ，フィルタ係数
更新部２０，減算処理部２１，増幅処理部１７及びステ
ップ１０４，ステップ１０５の処理によって伝達関数フ
ィルタ設定手段が構成され、Ｍ系列信号生成部３１及び
ステップ３０４の処理によってホワイトノイズ信号生成
手段が構成され、ディジタルフィルタ３２及びステップ
３０５の処理によって通過特性可変フィルタが構成さ
れ、フーリエ変換部３５及びステップ３０２の処理によ
って残留騒音周波数特性検出手段が構成され、フィルタ
係数設定部３６及びステップ３０３の処理によってフィ
ルタ特性設定手段が構成される。

【００７４】

【００７５】

【００７６】

【００７７】

【００７８】

【００７９】

【００８０】

【００８１】

【００８２】

【００８３】

【００８４】

【００８５】

【００８６】

【００８７】

【００８８】図５は、本発明の第２実施例の構成を示す
図であって、上記第１実施例の図２と同様にコントロー
ラ１０の機能構成を示すブロック図である。なお、上記
第１実施例と同様の構成には、同じ符号を付し、その重
複する説明は省略する。また、その他の構成は上記第１
実施例と同様であるため、その図示及び説明は省略す
る。ここで、この第２実施例は、請求項２記載の発明に
対応する。

【００８９】即ち、本実施例の構成は、上記第１実施例
と略同じであり、異なるのは、フーリエ変換部３３及び
Ｃ＾_lm ^-1演算部３４を省略するとともに、フィルタ係数
設定部３６は、ディジタルフィルタ３２の通過特性が残
留騒音信号ｅ_l （ω）の各周波数成分に一致するよう
に、そのディジタルフィルタ３２のフィルタ係数を設定
するように構成した点にある。

【００９０】図６は、本実施例のコントローラ１０内で
実行される処理の概要を示すフローチャートであるが、
上記第１実施例における処理の概要と略同じであり、異
なるのは、ステップ１０２を実行した後に、ステップ３
０１を実行することなくステップ３０２へ移行して周波
数領域の残留騒音信号ｅ_l （ω）を生成し、そして、ス
テップ４０１へ移行して、その残留騒音信号ｅ_l （ω）
の各周波数成分がそのまま周波数特性となるように、デ
ィジタルフィルタ３２のフィルタ係数を設定するように
なっているところである。

【００９１】従って、このディジタルフィルタ３２の通
過特性は、残留騒音信号ｅ_l の周波数特性に一致するこ
とになる。そこで、ステップ３０４以降の処理を実行す
ると、同定信号Ｉ_D の周波数特性は、残留騒音信号ｅ_l
の周波数特性と同じ形になり、同定信号Ｉ _D が加算され
た駆動信号ｙ _m が供給されるラウドスピーカ９からは、
マイクロフォン８ａ〜８ｃの配設位置の騒音の周波数特
性と同じ形の周波数特性で、残留騒音よりも所定レベル
だけ低く、しかも残留騒音とは無相関の同定音が発せら
れることになる。 そして、その同定音は、車室３内をそ
の音響伝達特性の影響を受けつつ伝搬してマイクロフォ
ン８ａ〜８ｃに到達するため、そのマイクロフォン８ａ
〜８ｃに到達した時点の同定音の周波数特性は、車室３
内の伝達関数Ｃ _lm の特性に従って変形することになる。
よって、上記第１実施例の構成によれば、図４に示した
ように、マイクロフォン８ａ〜８ｃの配設位置における
騒音の周波数特性と同定音の周波数特性とが相似形にな
るのに対し、同定音の周波数特性は完全には騒音の周波
数特性の相似形とはならないが、通常の車室３のように
特別な音響効果を発揮させることを目的としていない空
間にあっては、特定の周波数帯域の成分が極端に増大す
るような音響伝達特性を示すことはない。従って、本実
施例の構成であっても、上記第１実施例に比べれば若干
精度は落ちるが、マイクロフォン８ａ〜８ｃの配設位置
における同定音の周波数特性は、その位置の騒音の周波
数特性と略同じ形となる。このため、上記第１実施例と
同様に、同定音を発したことにより、乗員の不快感を増
大させるような不具合はないのである。その他の作用効
果は上記第１実施例と同様である。

【００９２】さらに、本実施例では、上記第１実施例と
同様に、同定信号Ｉ_D を生成するために遅延処理を行う
必要がないから、車室３内の騒音の周波数特性に近似し
た同定音を時間遅れなく発生することができ、より乗員
に聞こえ難い同定音を発生させることができるのであ
る。ここで、本実施例では、フィルタ係数設定部３６及
びステップ４０１の処理によってフィルタ特性設定手段
が構成される。

【００９３】図７及び図８は本発明の第３実施例の構成
を示す図であって、この実施例は、本発明に係る能動型
騒音制御装置を、騒音源としてのエンジン４０から車室
３内に伝達される周期的な騒音としてのこもり音の低減
を図る車両用能動型騒音制御装置１に適用したものであ
る。ここで、この第３実施例は、請求項３記載の発明に
対応する。なお、上記各実施例と同じ構成には、同じ符
号を付し、その重複する説明は省略する。

【００９４】即ち、図７に示すように、エンジン４０に
は、そのクランク軸の回転に同期したクランク角信号で
なる基準信号ｘを生成しコントローラ１０に供給するク
ランク角センサ４１が設けられている。なお、このクラ
ンク角センサ４１が生成する基準信号ｘは、エンジン４
０で発生する問題となる騒音に同期した信号である必要
がある。従って、例えばエンジン４０がレシプロ４気筒
エンジンであれば、基準信号ｘはクランク軸の１／２回
転に同期したパルス信号や正弦波となる。

【００９５】基準信号ｘが供給されるコントローラ１０
の機能構成は、図８に示すようになっていて、基本的に
は、上記各実施例と同じ機能構成を有しているが、本実
施例のコントローラ１０は、残留騒音信号ｅ_l 又はその
周波数特性等を考慮して同定信号Ｉ_D を生成する機能は
有していない。そして、コントローラ１０は、基準信号
ｘの周期（基本周波数）を検出する周期検出部４２を有
していて、かかる周期検出部４２が検出した基準信号ｘ
の周期Ｎ_x が、フィルタ係数設定部３６に供給されるよ
うになっている。

【００９６】かかるフィルタ係数設定部３６は、基準信
号ｘの周期Ｎ_x に基づき、こもり音の基本周波数及びそ
の高調波がディジタルフィルタ３２の通過帯域の通過帯
域となるように、そのディジタルフィルタ３２のフィル
タ係数を設定するようになっている。図９は、本実施例
のコントローラ１０内で実行される処理の概要を示すフ
ローチャートである。なお、上記各実施例で説明した処
理内容と同等の処理を行うステップには同じステップ番
号を付している。

【００９７】即ち、ステップ１０１，１０２の処理を実
行したら、ステップ５０１に移行して、基準信号ｘの周
期Ｎ_x を求める。なお、周期Ｎ_x は、基準信号ｘがパル
ス信号であればその間隔を、基準信号ｘが正弦波であれ
ば零点通過時点の間隔を計測することにより求められ
る。次いで、ステップ５０２に移行し、周期Ｎ_x に基づ
き、こもり音の基本周波数及びその高調波が通過帯域と
なるように、ディジタルフィルタ３２のフィルタ係数を
設定する。なお、ディジタルフィルタ３２の通過帯域
と、こもり音の基本周波数及びその高調波とを厳密に一
致させなくてもよく、こもり音の基本周波数及びその高
調波並びにそれらの近傍が通過帯域となるように、ディ
ジタルフィルタ３２のフィルタ係数を設定してもよい。

【００９８】次いで、ステップ３０４，３０５の処理を
実行してからステップ３０６に移行し、同定信号Ｉ_D の
レベル調整を行う。ここでのレベル調整は、本実施例で
は、信号レベルを一定レベル減衰するレベル減衰処理で
あり、同定音が車室３内の騒音のレベルよりも若干低く
なるようなレベル減衰を行うようになっている。ステッ
プ５０３の処理を実行したら、ステップ１０４，１０
５，１０８〜１１２の処理を実行する。

【００９９】以上の処理を実行した結果、同定信号Ｉ_D
はこもり音の基本周波数及びその高調波並びにその近傍
においてパワーを有する信号となるため、車室３内の問
題となる騒音と同定音との関係は、図１０に示すように
なる。従って、本実施例にあっても、上記各実施例と同
様に、同定音は、車室３内の騒音にマスキングされるか
ら、車室３内の乗員には、騒音と同定音との区別はつか
ない。よって、乗員に不快感を与えることなく、伝達関
数フィルタＣ＾_lmの同定処理が行え、良好な騒音低減制
御が実現される。

【０１００】しかも、本実施例にあっては、図１０にも
示したように、同定音は、車室３内の騒音の基本周波数
及びその高調波の近傍においてのみパワーを有するので
あるが、そのような周波数帯域においてこそ伝達関数フ
ィルタＣ＾_lmに高精度が要求されるのであるから、乗員
に与える不快感を最低限に抑えつつ、最も効率のよい伝
達関数フィルタＣ＾lmの同定処理が行えるのである。

【０１０１】ここで、本実施例では、クランク角センサ
４１が騒音発生状態検出手段に対応し、減衰処理部１５
及びステップ５０３の処理によって信号レベル調整手段
が構成される。なお、上記各実施例では、減衰処理部１
５における減衰レベルは一定としているが、これは必ず
しも一定である必要はない。例えば、第１及び第２実施
例にあっては、車室３内の騒音レベルは特に車速の影響
を受けて変化するものであり、その騒音レベルが高い程
同定音が聞こえ難い状況であると考えられるから、例え
ば、図１１に示すように、車速の上昇に伴って減衰レベ
ルを小さくするような構成としてもよい。また、第３実
施例にあっては、車室３内の騒音レベルが高くなる程適
応ディジタルフィルタＷ_m のフィルタ係数Ｗ_miが大きく
なる傾向にあることから、そのフィルタ係数Ｗ_miが大き
くなるに従って減衰レベルを小さくするような構成とし
てもよいし、その他、残留騒音信号ｅ_l のレベルが大き
くなるに従って減衰レベルを小さくするような構成とし
てもよい。

【０１０２】また、上記各実施例では、加算処理部１６
の直前に減衰処理部１５を設ける構成としているが、減
衰処理部１５は、同定信号を生成する部分と加算処理部
１６との両方と直列関係にあれば特にその配設位置は限
定されるものではない。従って、例えば同定信号を生成
する部分の下流側の信号が分岐する前の段階に減衰処理
部１５を設けてもよく、その場合には、増幅処理部１７
が不要となる。ただし、演算精度を考えると、上記各実
施例のように加算処理部１６の直前に減衰処理部１５を
設ける構成とするのが望ましい。

【０１０３】さらに、上記各実施例では、本発明に係る
能動型騒音制御装置を、車両の車室３内に伝達されるロ
ード・ノイズやこもり音の低減を図る車両用能動型騒音
制御装置１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、例えば航空機の客室内の騒音
の低減を図る装置や、建物の室内の騒音の低減を図る装
置であってもよい。

【０１０４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
空間内の騒音の周波数特性と同じ形の周波数特性で、そ
の騒音よりも所定レベル低く、しかも騒音と無相関の同
定音を発生して伝達関数フィルタの同定処理を行う構成
としたため、空間内に存在する人間に与える不快感を最
低限に抑えつつその同定処理を行うことができ、よって
音響伝達特性が比較的短時間内に頻繁に変化する空間で
あっても良好な騒音低減制御が行えるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の全体構成を示す概念図である。

【図２】第１実施例のコントローラの機能構成を示すブ
ロック図である。

【図３】第１実施例のコントローラ内で実行される処理
の概要を示すフローチャートである。

【図４】騒音と同定音との関係を表す周波数特性図であ
る。

【図５】第２実施例のコントローラの機能構成を示すブ
ロック図である。

【図６】第２実施例のコントローラ内で実行される処理
の概要を示すフローチャートである。

【図７】第３実施例の全体構成を示す概念図である。

【図８】第３実施例のコントローラの機能構成を示すブ
ロック図である。

【図９】第３実施例のコントローラ内で実行される処理
の概要を示すフローチャートである。

【図１０】第３実施例における騒音と同定音との関係を
表す周波数特性図である。

【図１１】減衰レベルの設定方法の一例を説明するグラ
フである。

【図１２】従来の問題点を説明する周波数特性図であ
る。

【図１３】従来の問題点を説明する周波数特性図であ
る。

【符号の説明】

１ 車両用能動型騒音制御装置 ２ａ 車輪 ３ 車室（空間） ４ 路面 ５ 加速度センサ（騒音発生状態検出手段） ８ａ〜８ｃ マイクロフォン（残留騒音検出手段） ９ ラウドスピーカ（制御音源） １０ コントローラ １１ 駆動信号生成部 １２ フィルタ係数更新部 １５ 減衰処理部 １６ 加算処理部 ２０ フィルタ係数更新部 ２１ 減算処理部 ３１ Ｍ系列信号生成部 ３２ ディジタルフィルタ ３３，３５ フーリエ変換部 ３４ Ｃ＾_lm ^-1演算部 ３６ フィルタ係数設定部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−28475（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−11777（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−265468（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−333880（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−124556（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G10K 11/178 B60R 11/02 F01N 1/06 H03H 17/02 601 H03H 21/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 騒音源から騒音が伝達される空間に制御
   音を発生可能な制御音源と、前記騒音源の騒音発生状態
   を検出し基準信号として出力する騒音発生状態検出手段
   と、前記空間内の所定位置における残留騒音を検出し残
   留騒音信号として出力する残留騒音検出手段と、フィル
   タ係数可変の適応ディジタルフィルタと、前記基準信号
   を前記適応ディジタルフィルタでフィルタ処理して前記
   制御音源を駆動する信号を生成する駆動信号生成手段
   と、前記制御音源及び前記残留騒音検出手段間の音響伝
   達特性をモデル化した伝達関数フィルタと、前記基準信
   号を前記伝達関数フィルタでフィルタ処理した値と前記
   残留騒音信号とに基づき前記空間内の騒音が低減するよ
   うに前記適応ディジタル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、ホワイトノイズ信号を生
   成するホワイトノイズ信号生成手段と、前記ホワイトノ
   イズ信号をフィルタ処理して同定信号を生成し前記制御
   音源に供給する通過特性可変の通過特性可変フィルタ
   と、前記残留騒音信号の周波数特性を検出する残留騒音
   周波数特性検出手段と、この残留騒音周波数特性検出手
   段が検出した周波数特性及び前記伝達関数フィルタと逆
   の周波数特性の両方を掛け合わせた周波数特性に一致す
   るように前記通過特性可変フィルタの通過特性を設定す
   るフィルタ特性設定手段と、前記通過特性可変フィルタ
   に入力される前の前記ホワイトノイズ信号又は前記制御
   音源に供給される前の前記同定信号を所定レベル減衰し
   て出力する信号レベル減衰手段と、前記同定信号と前記
   残留騒音信号とに基づき前記制御音源及び前記残留騒音
   検出手段間の伝達関数を同定し前記伝達関数フィルタを
   設定する伝達関数フィルタ設定手段と、を備えたことを
   特徴とする能動型騒音制御装置。
2. 【請求項２】 騒音源から騒音が伝達される空間に制御
   音を発生可能な制御音源と、前記騒音源の騒音発生状態
   を検出し基準信号として出力する騒音発生状態検出手段
   と、前記空間内の所定位置における残留騒音を検出し残
   留騒音信号として出力する残留騒音検出手段と、フィル
   タ係数可変の適応ディジタルフィルタと、前記基準信号
   を前記適応ディジタルフィルタでフィルタ処理して前記
   制御音源を駆動する信号を生成する駆動信号生成手段
   と、前記制御音源及び前記残留騒音検出手段間の音響伝
   達特性をモデル化した伝達関数フィルタと、前記基準信
   号を前記伝達関数フィルタでフィルタ処理した値と前記
   残留騒音信号とに基づき前記空間内の騒音が低減するよ
   うに前記適応ディジタル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、ホワイトノイズ信号を生
   成するホワイトノイズ信号生成手段と、前記ホワイトノ
   イズ信号をフィルタ処理して同定信号を生成し前記制御
   音源に供給する通過特性可変の通過特性可変フィルタ
   と、前記残留騒音信号の周波数特性を検出する残留騒音
   周波数特性検出手段と、この残留騒音周波数特性検出手
   段が検出した周波数特性に一致するように前記通過特性
   可変フィルタの通過特性を設定するフィルタ特性設定手
   段と、前記通過特性可変フィルタに入力される前の前記
   ホワイトノイズ信号又は前記制御音源に供給される前の
   前記同定信号を所定レベル減衰して出力する信号レベル
   減衰手段と、前記同定信号と前記残留騒音信号とに基づ
   き前記制御音源及び前記残留騒音検出手段間の伝達関数
   を同定し前記伝達関数フィルタを設定する伝達関数フィ
   ルタ設定手段と、を備えたことを特徴とする能動型騒音
   制御装置。
3. 【請求項３】 周期的な騒音を発する騒音源から騒音が
   伝達される空間に制御音を発生可能な制御音源と、前記
   騒音源の騒音発生状態を検出し基準信号として出力する
   騒音発生状態検出手段と、前記空間内の所定位置におけ
   る残留騒音を検出し残留騒音信号として出力する残留騒
   音検出手段と、フィルタ係数可変の適応ディジタルフィ
   ルタと、前記基準信号を前記適応ディジタルフィルタで
   フィルタ処理して前記制御音源を駆動する信号を生成す
   る駆動信号生成手段と、前記制御音源及び前記残留騒音
   検出手段間の音響伝達特性をモデル化した伝達関数フィ
   ルタと、前記基準信号を前記伝達関数フィルタでフィル
   タ処理した値と前記残留騒音信号とに基づき前記空間内
   の騒音が低減するように前記適応ディジタルフィルタの
   フィルタ係数を更新するフィルタ係数更新手段と、ホワ
   イトノイズ信号を生成するホワイトノイズ信号生成手段
   と、前記ホワイトノイズ信号をフィルタ処理して同定信
   号を生成し前記制御音源に供給する通過特性可変の通過
   特性可変フィルタと、前記周期的な騒音の基本周波数を
   検出する基本周波数検出手段と、この基本周波数検出手
   段が検出した基本周波数及びその高調波が通過帯域とな
   るように前記通過特性可変フィルタの通過特性を設定す
   るフィルタ特性設定手段と、前記通過特性可変フィルタ
   に入力される前の前記ホワイトノイズ信号又は前記制御
   音源に供給される前の前記同定信号を所定レベル減衰し
   て出力する信号レベル減衰手段と、前記同定信号と前記
   残留騒音信号とに基づき前記制御音源及び前記残留騒音
   検出手段間の伝達関数を同定し前記伝達関数フィルタを
   設定する伝達関数フィルタ設定手段と、を備えたことを
   特徴とする能動型騒音制御装置。