JP3506440B2 - 騒音制御装置 - Google Patents
騒音制御装置Info
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はマイクロフォンにより検
出された騒音と逆相等音圧の信号をスピーカから出力す
ることにより騒音を消去する騒音制御装置に関し、特に
本発明ではフィードフォワード系の騒音信号の抽出点と
消去点との距離を充分に確保できない場合でも良好な騒
音消去特性を確保することを目的とする。
出された騒音と逆相等音圧の信号をスピーカから出力す
ることにより騒音を消去する騒音制御装置に関し、特に
本発明ではフィードフォワード系の騒音信号の抽出点と
消去点との距離を充分に確保できない場合でも良好な騒
音消去特性を確保することを目的とする。
【０００２】
【従来の技術】従来内燃機関等から発生する騒音を低減
するためにはマフラ等の受動的な消音装置が使用されて
きたが、サイズ・消音特性等の観点から改善が生まれて
いた。これに対し従来から音源から発生された騒音と逆
位相・等音圧の補償音をスピーカから出力し、騒音を相
殺する能動型の騒音制御装置が提案されている。
するためにはマフラ等の受動的な消音装置が使用されて
きたが、サイズ・消音特性等の観点から改善が生まれて
いた。これに対し従来から音源から発生された騒音と逆
位相・等音圧の補償音をスピーカから出力し、騒音を相
殺する能動型の騒音制御装置が提案されている。
【０００３】ところで、この能動型の騒音制御装置自体
の周波数特性あるいは安定性等が充分でなく実用化が遅
れていた。近年ディジタル回路を使用した信号処理技術
が発展し取り扱うことのできる周波数範囲も拡大した結
果、実用的な騒音制御装置が多数提案されている（例え
ば特開昭63−311396号公報）。
の周波数特性あるいは安定性等が充分でなく実用化が遅
れていた。近年ディジタル回路を使用した信号処理技術
が発展し取り扱うことのできる周波数範囲も拡大した結
果、実用的な騒音制御装置が多数提案されている（例え
ば特開昭63−311396号公報）。
【０００４】これはダクトの上流に設置した騒音源用の
マイクロフォンで騒音を検出し信号処理回路により騒音
と逆相・等音圧の信号をダクト下流に設置したスピーカ
から出力し、消音された結果を消音点用のマイクロフォ
ンで検出してフィードバックするフィードバック系とフ
ィードフォワード系を組み合わせたいわゆる２マイクロ
フォン・１スピーカ型の能動型の騒音制御装置である。
マイクロフォンで騒音を検出し信号処理回路により騒音
と逆相・等音圧の信号をダクト下流に設置したスピーカ
から出力し、消音された結果を消音点用のマイクロフォ
ンで検出してフィードバックするフィードバック系とフ
ィードフォワード系を組み合わせたいわゆる２マイクロ
フォン・１スピーカ型の能動型の騒音制御装置である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の騒
音制御装置においては、フィードフォワード系のマイク
ロフォンにより騒音を検出するに際し、このマイクロフ
ォンが消音点から充分な距離を確保できる配置にない場
合には、このマイクロフォンで検出された騒音には時間
的な先行性がなく、その後フィードバック系で処理され
て消音点に消去音が放出されるまでの伝達遅れを考慮す
ると、フィードフォワード系のマイクロフォンで抽出し
た騒音に対する消去音を作成して出力する時間が、フィ
ードフォワード系のマイクロフォンの取付位置から消音
点までの伝達遅れよりも大きくなってしまい、十分な消
去ができない虞れがあるという問題がある。
音制御装置においては、フィードフォワード系のマイク
ロフォンにより騒音を検出するに際し、このマイクロフ
ォンが消音点から充分な距離を確保できる配置にない場
合には、このマイクロフォンで検出された騒音には時間
的な先行性がなく、その後フィードバック系で処理され
て消音点に消去音が放出されるまでの伝達遅れを考慮す
ると、フィードフォワード系のマイクロフォンで抽出し
た騒音に対する消去音を作成して出力する時間が、フィ
ードフォワード系のマイクロフォンの取付位置から消音
点までの伝達遅れよりも大きくなってしまい、十分な消
去ができない虞れがあるという問題がある。
【０００６】したがって、本発明は上記問題点に鑑み
て、フィードフォワード系の騒音信号の抽出点と消音点
との距離を充分に確保できない場合でも、騒音の効果的
な消去を可能にする騒音制御装置を提供することを目的
とする。
て、フィードフォワード系の騒音信号の抽出点と消音点
との距離を充分に確保できない場合でも、騒音の効果的
な消去を可能にする騒音制御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】第１図は本発明の原理構
成を示す図である。本発明は前記問題点を解決するため
に、騒音発生源１からの騒音を消去するための電気信号
・音波変換器２と、該電気信号・音波変換器２からの音
波で消去した騒音の残留音を電気信号に変換するための
音波・電気信号変換器３と、該音波・電気信号変換器３
の信号に基づき該電気信号・音波変換器２へ騒音を消去
するための補償信号を形成する適応型フィルタリング手
段４とを有する騒音制御装置に波形記憶・再生手段５を
設ける。
成を示す図である。本発明は前記問題点を解決するため
に、騒音発生源１からの騒音を消去するための電気信号
・音波変換器２と、該電気信号・音波変換器２からの音
波で消去した騒音の残留音を電気信号に変換するための
音波・電気信号変換器３と、該音波・電気信号変換器３
の信号に基づき該電気信号・音波変換器２へ騒音を消去
するための補償信号を形成する適応型フィルタリング手
段４とを有する騒音制御装置に波形記憶・再生手段５を
設ける。
【０００８】該波形記憶・再生手段５は前記騒音発生源
１からの騒音波形の一周期（例えばピークからピーク）
を一単位として逐次記憶し、該騒音発生源１の発生要因
となるタイミング信号に同期して前記記憶された騒音波
形を再生する。
１からの騒音波形の一周期（例えばピークからピーク）
を一単位として逐次記憶し、該騒音発生源１の発生要因
となるタイミング信号に同期して前記記憶された騒音波
形を再生する。
【０００９】
【作用】第１図における騒音制御装置によれば、補償信
号を形成する適応型フィルタリング手段４への騒音波形
入力が検出器の配置の都合により遅延して、消音点まで
の十分な先行性が得られなくても、騒音波形記憶・再生
手段５によって記憶された波形が、タイミング信号に同
期して再生されるので、適応型フィルタリング手段４に
よる補償信号は消音点での先行性が確保され、フィード
フォワード系の成立を可能にする。
号を形成する適応型フィルタリング手段４への騒音波形
入力が検出器の配置の都合により遅延して、消音点まで
の十分な先行性が得られなくても、騒音波形記憶・再生
手段５によって記憶された波形が、タイミング信号に同
期して再生されるので、適応型フィルタリング手段４に
よる補償信号は消音点での先行性が確保され、フィード
フォワード系の成立を可能にする。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施列について図面を参照し
て説明する。図２は本発明の第１の実施例に係る騒音制
御装置を示す図である。本図の構成を説明する。本図に
示す騒音制御装置は、自動車のエンジン等の騒音発生源
１からの騒音を消音点Ｐ（図中）付近で消去するための
スピーカ２と、該スピーカ２への出力を増幅する増幅器
２−１と、該増幅器２−１へアナログ信号を供給するた
めにディジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ(D
igital To Analog Converter) 変換器２−２と、前記騒
音発生源１からの騒音を前記スピーカ２からの音波で消
去した騒音の残留音を電気信号に変換するためのマイク
ロフォン３と、該マイクロフォン３の電気信号を増幅す
るための増幅器３−１と、該増幅器３−１のアナログ信
号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ(Analog To Digit
al Converter) 変換器３−２と、前記Ａ／Ｄ変換器３−
２からの信号に基づき、前記スピーカ２へ騒音を消去す
るための補償信号を形成する適応型フィルタリング手段
４と、前記騒音発生源１である自動車エンジンのエンジ
ン回転数検出器、或いは点火時期制御装置から得られる
回転タイミング信号、或いは点火タイミング信号を受け
て、後述するマイクロフォン６からの騒音波形信号を記
憶して、該タイミング信号により該記憶した波形信号を
前記適応型フィルタリング手段４へ供給するための波形
記憶・再生手段５と、前記騒音発生源１の近傍に設置さ
れるマイクロフォン６と、該マイクロフォン６の出力を
増幅する増幅器６−１と、該増幅器６−１のアナログ信
号をディジタル信号に変換し、前記波形記憶・再生手段
５へ供給するＡ／Ｄ変換器６−２とを含む。
て説明する。図２は本発明の第１の実施例に係る騒音制
御装置を示す図である。本図の構成を説明する。本図に
示す騒音制御装置は、自動車のエンジン等の騒音発生源
１からの騒音を消音点Ｐ（図中）付近で消去するための
スピーカ２と、該スピーカ２への出力を増幅する増幅器
２−１と、該増幅器２−１へアナログ信号を供給するた
めにディジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ(D
igital To Analog Converter) 変換器２−２と、前記騒
音発生源１からの騒音を前記スピーカ２からの音波で消
去した騒音の残留音を電気信号に変換するためのマイク
ロフォン３と、該マイクロフォン３の電気信号を増幅す
るための増幅器３−１と、該増幅器３−１のアナログ信
号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ(Analog To Digit
al Converter) 変換器３−２と、前記Ａ／Ｄ変換器３−
２からの信号に基づき、前記スピーカ２へ騒音を消去す
るための補償信号を形成する適応型フィルタリング手段
４と、前記騒音発生源１である自動車エンジンのエンジ
ン回転数検出器、或いは点火時期制御装置から得られる
回転タイミング信号、或いは点火タイミング信号を受け
て、後述するマイクロフォン６からの騒音波形信号を記
憶して、該タイミング信号により該記憶した波形信号を
前記適応型フィルタリング手段４へ供給するための波形
記憶・再生手段５と、前記騒音発生源１の近傍に設置さ
れるマイクロフォン６と、該マイクロフォン６の出力を
増幅する増幅器６−１と、該増幅器６−１のアナログ信
号をディジタル信号に変換し、前記波形記憶・再生手段
５へ供給するＡ／Ｄ変換器６−２とを含む。
【００１１】ここに、適応型フィルタリング手段４及び
波形記憶・再生手段５はＤＳＰ(Digital Signal Proces
sor)で構成される。なお、騒音発生源１、波形記憶手段
５、マイクロフォン６、Ａ／Ｄ変換器６−１、増幅器６
−２、適応型フィルタリング手段４、Ｄ／Ａ変換器２−
２、増幅器２−１、スピーカ２によりフィードフォワー
ド系が構成され、マイクロフォン３、増幅器３−１、Ａ
／Ｄ変換器３−２、適応型フィルタリング手段４、Ｄ／
Ａ変換器２−２、増幅器２−１、スピーカ２によりフィ
ードバック系が構成される。
波形記憶・再生手段５はＤＳＰ(Digital Signal Proces
sor)で構成される。なお、騒音発生源１、波形記憶手段
５、マイクロフォン６、Ａ／Ｄ変換器６−１、増幅器６
−２、適応型フィルタリング手段４、Ｄ／Ａ変換器２−
２、増幅器２−１、スピーカ２によりフィードフォワー
ド系が構成され、マイクロフォン３、増幅器３−１、Ａ
／Ｄ変換器３−２、適応型フィルタリング手段４、Ｄ／
Ａ変換器２−２、増幅器２−１、スピーカ２によりフィ
ードバック系が構成される。
【００１２】次に波形記憶再生部５について詳細に説明
する。図３は図２の各部の波形を示す図である。本図
（ａ）に示すように、騒音発生源１では自動車のエンジ
ンの騒音がある回転周期で発生し、これに騒音の周期の
高調波が加わり複雑な波形を示し、マイクロフォン３の
消音点Ｐまで伝搬するとき伝搬特性の影響を受け、本図
（ｂ）に示すようにその波形が変形する。これに対して
本図（ｃ）に示すように適応形フィルタリング手段４に
よって消音点Ｐにおいて本図（ｂ）に表す波形を位相反
転した波形が得られるように、消音点までのＤ／Ａ変換
器２−２、増幅器２−１、スピーカ２等を介した伝搬特
性Ｈsp（主として伝達遅りＴｄ1)を予測した先行信号が
送出される。ここで本図（ｄ）に示す信号は、例えば自
動車のエンジンの騒音発生の時間軸起算点を示す回転信
号より得たタイミング信号である。本図（ｅ）に示す信
号は騒音発生源１からマイクロフォン３に至る騒音伝達
経路に配置されたマイクロフォン６のもので、騒音発生
源１からある距離に設置せざるを得ないので、マイクロ
フォン６と消音点Ｐとの距離を大きくとることができな
い。このためマイクロフォン６で抽出した騒音波形に基
づいて適応形フィルタリング手段４によって補償信号を
形成すると、本図（ｇ）に示すように上記 Td1、即ち騒
音波形に対する補償信号の先行性を保持できなくなるの
で、マイクロフォン６がフィードフォワード系を構成し
なくなる。したがって、熱などの問題でマイクロフォン
６を騒音発生源１に接近して設置することができない場
合には騒音を消却することができず、また消音点Ｐが騒
音発生源１に接近している場合にはより一層厳しい設置
条件が要求されることとなる。
する。図３は図２の各部の波形を示す図である。本図
（ａ）に示すように、騒音発生源１では自動車のエンジ
ンの騒音がある回転周期で発生し、これに騒音の周期の
高調波が加わり複雑な波形を示し、マイクロフォン３の
消音点Ｐまで伝搬するとき伝搬特性の影響を受け、本図
（ｂ）に示すようにその波形が変形する。これに対して
本図（ｃ）に示すように適応形フィルタリング手段４に
よって消音点Ｐにおいて本図（ｂ）に表す波形を位相反
転した波形が得られるように、消音点までのＤ／Ａ変換
器２−２、増幅器２−１、スピーカ２等を介した伝搬特
性Ｈsp（主として伝達遅りＴｄ1)を予測した先行信号が
送出される。ここで本図（ｄ）に示す信号は、例えば自
動車のエンジンの騒音発生の時間軸起算点を示す回転信
号より得たタイミング信号である。本図（ｅ）に示す信
号は騒音発生源１からマイクロフォン３に至る騒音伝達
経路に配置されたマイクロフォン６のもので、騒音発生
源１からある距離に設置せざるを得ないので、マイクロ
フォン６と消音点Ｐとの距離を大きくとることができな
い。このためマイクロフォン６で抽出した騒音波形に基
づいて適応形フィルタリング手段４によって補償信号を
形成すると、本図（ｇ）に示すように上記 Td1、即ち騒
音波形に対する補償信号の先行性を保持できなくなるの
で、マイクロフォン６がフィードフォワード系を構成し
なくなる。したがって、熱などの問題でマイクロフォン
６を騒音発生源１に接近して設置することができない場
合には騒音を消却することができず、また消音点Ｐが騒
音発生源１に接近している場合にはより一層厳しい設置
条件が要求されることとなる。
【００１３】そこで本発明では、波形記憶・再生手段５
を用い、マイクロフォン６で検出され、増幅器６−１、
Ａ／Ｄ変換器を経た本図（ｅ）の信号について、本図
（ｅ１）のように例えば信号レベルのピークからピーク
までを１単位の波形として切り出し記憶し、本図（ｄ）
のタイミング信号を基準にして本図（ｆ）に示すように
Ｔｄ2 遅らせて同期し本図（ｂ）の次のピークに対して
Ｔｄ1 ＋α（αは適応型フィルタリング手段４の処理時
間）先行させて適応型フィルタリング手段４へ出力す
る。そして適応型フィルタリング手段４でフィルタリン
グ処理した後、本図（ｂ）の次のピークに対してＴｄ1
先行させた補償信号を出力する。この際、位相を反転し
て送出すれば適応型フィルタリング手段４での反転を省
略できる。このように結果として信号を１周期、或いは
場合によっては複数周期遅らせることにより、フィード
フォワード系の構成を維持できる。なお、信号の変化は
隣接する周期の信号ではその変化が小さいので特に問題
とはならない。本図のＰ点の消音点としては自動車のエ
ンジンと直接に関係するマフラーの位置、特に出口付近
での騒音制御がある。
を用い、マイクロフォン６で検出され、増幅器６−１、
Ａ／Ｄ変換器を経た本図（ｅ）の信号について、本図
（ｅ１）のように例えば信号レベルのピークからピーク
までを１単位の波形として切り出し記憶し、本図（ｄ）
のタイミング信号を基準にして本図（ｆ）に示すように
Ｔｄ2 遅らせて同期し本図（ｂ）の次のピークに対して
Ｔｄ1 ＋α（αは適応型フィルタリング手段４の処理時
間）先行させて適応型フィルタリング手段４へ出力す
る。そして適応型フィルタリング手段４でフィルタリン
グ処理した後、本図（ｂ）の次のピークに対してＴｄ1
先行させた補償信号を出力する。この際、位相を反転し
て送出すれば適応型フィルタリング手段４での反転を省
略できる。このように結果として信号を１周期、或いは
場合によっては複数周期遅らせることにより、フィード
フォワード系の構成を維持できる。なお、信号の変化は
隣接する周期の信号ではその変化が小さいので特に問題
とはならない。本図のＰ点の消音点としては自動車のエ
ンジンと直接に関係するマフラーの位置、特に出口付近
での騒音制御がある。
【００１４】さらに本実施例によればロードノイズ等に
ついて、非定期に発生し、波形的に再現性のあるノイズ
に対しても適用可能であり、例えば高速道路のツギ目で
生じる波形を波形記憶・再生手段５によって記憶してお
き、タイミング信号としてタイヤハウス等に取り付けた
センサにより、再度ノイズの発生を検出して該記憶され
た波形を適応形フィルタリング手段４へ出力することに
よりフィードフォワード系の制御も可能である。
ついて、非定期に発生し、波形的に再現性のあるノイズ
に対しても適用可能であり、例えば高速道路のツギ目で
生じる波形を波形記憶・再生手段５によって記憶してお
き、タイミング信号としてタイヤハウス等に取り付けた
センサにより、再度ノイズの発生を検出して該記憶され
た波形を適応形フィルタリング手段４へ出力することに
よりフィードフォワード系の制御も可能である。
【００１５】次に適応型フィルタリング手段４について
簡単に説明するがそれ自体は公知技術である。マイクロ
フォン３から出力される残留音の信号ＳM に基づき適応
型フィルタリング手段４では最小二乗法処理により適応
型フィルタの係数を決定し、残留音の信号ＳM が最小と
なるように適応型フィルタリング手段４の入力信号Ｓ i
のレベル及び位相シフトを周波数ごとに調整して補償信
号ＳC が形成される。
簡単に説明するがそれ自体は公知技術である。マイクロ
フォン３から出力される残留音の信号ＳM に基づき適応
型フィルタリング手段４では最小二乗法処理により適応
型フィルタの係数を決定し、残留音の信号ＳM が最小と
なるように適応型フィルタリング手段４の入力信号Ｓ i
のレベル及び位相シフトを周波数ごとに調整して補償信
号ＳC が形成される。
【００１６】次に本実施例の一連の動作を説明する。騒
音発生源１からの騒音信号がマイクロフォン６、増幅器
６−１、Ａ／Ｄ変換器６−２を介して波形記憶・再生手
段５に入力すると、波形記憶・再生手段５により例えば
ピーク間の１周期の信号が逐次記憶され、騒音発生源１
のタイミング信号を基準として、一周期遅れの信号を適
応型フィルタリング手段４へ供給する。適応型フィルタ
リング手段４からの補償信号が増幅器２−２、Ａ／Ｄ変
換器２−１を介してスピーカ２から音波になり騒音を消
去する。消去点Ｐにあるマイクロフォン３によりスピー
カ２からの音波で消去できなかった騒音の残留音かつ電
気信号に変換され、変換された信号は増幅器３−１、Ｄ
／Ａ変換器３−２を介して適応型フィルタリング手段４
の適応型フィルタの係数を変更するために使用される。
かくして、従来のようにマイクロフォン６が騒音発生源
１より離れて設置され、適応型フィルタリング手段４と
消去点Ｐとの伝達時間Ｔｄを確保できなくても、波形記
憶・再生手段５により、フィードフォワード系が確保さ
れ、そのため、波形記憶・再生手段５からの信号を用い
て、適応型フィルタリング手段４がそのレベル及び位相
シフト（遅延量）について周波数別に制御するので理想
的なキャンセル音が生成できる。
音発生源１からの騒音信号がマイクロフォン６、増幅器
６−１、Ａ／Ｄ変換器６−２を介して波形記憶・再生手
段５に入力すると、波形記憶・再生手段５により例えば
ピーク間の１周期の信号が逐次記憶され、騒音発生源１
のタイミング信号を基準として、一周期遅れの信号を適
応型フィルタリング手段４へ供給する。適応型フィルタ
リング手段４からの補償信号が増幅器２−２、Ａ／Ｄ変
換器２−１を介してスピーカ２から音波になり騒音を消
去する。消去点Ｐにあるマイクロフォン３によりスピー
カ２からの音波で消去できなかった騒音の残留音かつ電
気信号に変換され、変換された信号は増幅器３−１、Ｄ
／Ａ変換器３−２を介して適応型フィルタリング手段４
の適応型フィルタの係数を変更するために使用される。
かくして、従来のようにマイクロフォン６が騒音発生源
１より離れて設置され、適応型フィルタリング手段４と
消去点Ｐとの伝達時間Ｔｄを確保できなくても、波形記
憶・再生手段５により、フィードフォワード系が確保さ
れ、そのため、波形記憶・再生手段５からの信号を用い
て、適応型フィルタリング手段４がそのレベル及び位相
シフト（遅延量）について周波数別に制御するので理想
的なキャンセル音が生成できる。
【００１７】図４は本発明の第２の実施例に係る騒音制
御装置を示す図であり、本図の構成が第１の実施例と異
なるものは、波形記憶・再生手段５のタイミング信号と
して、例えば自動車のエンジンとしての騒音発生源１か
らではなく、騒音伝達経路であるマフラー等から直接取
り出すために設けられた振動計７と、該振動計７に接続
されその出力を波計記憶・再生手段に出力する増幅器７
−１である。
御装置を示す図であり、本図の構成が第１の実施例と異
なるものは、波形記憶・再生手段５のタイミング信号と
して、例えば自動車のエンジンとしての騒音発生源１か
らではなく、騒音伝達経路であるマフラー等から直接取
り出すために設けられた振動計７と、該振動計７に接続
されその出力を波計記憶・再生手段に出力する増幅器７
−１である。
【００１８】振動計７は騒音発生源１からマイクロフォ
ン３に至る騒音伝達経路内で、且つマイクロフォン６に
より騒音発生源１側に配置される。本実施例においても
第１の実施例と同様にマイクロフォン６によって抽出さ
れる検出波形は波形記憶・再生手段５によってピークか
らピークまでの波形が一単位として逐次記憶される。ま
た振動計７によって検出された信号は波形記憶・再生手
段５のタイミング信号として使用され、タイミング信号
を基準にして波形記憶・再生手段５に記憶された騒音波
形が適応型フィルタリング手段４に対して出力される。
そして適応型フィルタリング手段４でフィルタリング処
理して補償信号を形成し、Ｄ／Ａ変換器２−２、増幅器
２−１、スピーカ２を介して消音点Ｐに出力する。かく
して、本実施例においても第１の実施例と同様に、波形
記憶・再生手段５からの出力を用いて、適応型フィルタ
リング手段４がそのレベル及び位相シフト（遅延量）に
ついて周波数別に制御するので理想的なキャンセル音が
生成できる。
ン３に至る騒音伝達経路内で、且つマイクロフォン６に
より騒音発生源１側に配置される。本実施例においても
第１の実施例と同様にマイクロフォン６によって抽出さ
れる検出波形は波形記憶・再生手段５によってピークか
らピークまでの波形が一単位として逐次記憶される。ま
た振動計７によって検出された信号は波形記憶・再生手
段５のタイミング信号として使用され、タイミング信号
を基準にして波形記憶・再生手段５に記憶された騒音波
形が適応型フィルタリング手段４に対して出力される。
そして適応型フィルタリング手段４でフィルタリング処
理して補償信号を形成し、Ｄ／Ａ変換器２−２、増幅器
２−１、スピーカ２を介して消音点Ｐに出力する。かく
して、本実施例においても第１の実施例と同様に、波形
記憶・再生手段５からの出力を用いて、適応型フィルタ
リング手段４がそのレベル及び位相シフト（遅延量）に
ついて周波数別に制御するので理想的なキャンセル音が
生成できる。
【００１９】なお、タイミング信号の抽出位置、即ち振
動計７の配置位置がマイクロフォン３に近い場合には、
タイミング信号に基づいて波形記憶・再生手段５からの
出力を用いて補償信号を作成しても、タイミング信号自
体の抽出遅れにより、補償信号を騒音波形に対して、図
３における伝達遅れＴｄ1 以上先行させてできない場合
が生じる。しかし振動計７の場合マイクロフォン６より
熱に対する影響が少ないため、騒音発生源１としてエン
ジンを規定した場合に、振動計７をマイクロフォン６よ
り騒音発生源１側に設けることができ、従って、マイク
ロフォン６からの出力系のみによってフィードフォワー
ド系を構成する従来例よりはタイミングを早めに検出で
きるので、その分騒音の消去効果を向上することができ
る。
動計７の配置位置がマイクロフォン３に近い場合には、
タイミング信号に基づいて波形記憶・再生手段５からの
出力を用いて補償信号を作成しても、タイミング信号自
体の抽出遅れにより、補償信号を騒音波形に対して、図
３における伝達遅れＴｄ1 以上先行させてできない場合
が生じる。しかし振動計７の場合マイクロフォン６より
熱に対する影響が少ないため、騒音発生源１としてエン
ジンを規定した場合に、振動計７をマイクロフォン６よ
り騒音発生源１側に設けることができ、従って、マイク
ロフォン６からの出力系のみによってフィードフォワー
ド系を構成する従来例よりはタイミングを早めに検出で
きるので、その分騒音の消去効果を向上することができ
る。
【００２０】図５は本発明の第３の実施例に係る騒音制
御装置を示す図であり波形信号がフィードバック入力
で、タイミング信号がフィードフォワード入力になって
いる。本図において第１の実施例と異なる構成要素は適
応型フィルタリング手段４からスピーカ２等、マイクロ
フォン３等を経て後述する差信号演算手段９へ至る系の
伝達特性を模擬する伝達特性模擬手段８と、マイクロフ
ォン３の出力と伝達模擬手段８の出力との差信号を演算
し、その演算結果を騒音信号として波形記憶・再生手段
５へ出力する差信号演算手段９である。
御装置を示す図であり波形信号がフィードバック入力
で、タイミング信号がフィードフォワード入力になって
いる。本図において第１の実施例と異なる構成要素は適
応型フィルタリング手段４からスピーカ２等、マイクロ
フォン３等を経て後述する差信号演算手段９へ至る系の
伝達特性を模擬する伝達特性模擬手段８と、マイクロフ
ォン３の出力と伝達模擬手段８の出力との差信号を演算
し、その演算結果を騒音信号として波形記憶・再生手段
５へ出力する差信号演算手段９である。
【００２１】一般的にはマフラー騒音制御においてはタ
イミング信号入力とフィードバック系のマイクロフォン
３等を用いた波形入力が容易にできる。ところで、タイ
ミング入力はテールパイプから発生した騒音をマイクロ
フォン３でとり込んだ波形入力より先行して得られる
が、騒音波形との相関が乏ぼしい場合がある。かかる場
合に、上記構成の差信号演算手段９の波形は伝達特性模
擬手段８によって騒音波形にほぼ等しいものになってい
るので、これを適応型フィルタリング手段４の入力とし
て使用するのは好ましい。しかし、差信号演算手段９の
波形は、波形の相関がとれるが時間遅れが大きく先行性
を確保できない。この先行性が上記構成により確保さ
れ、その詳細を下記に説明する。図６は図５の各部の波
形を示す図である。本図 (ａ), (ｂ), (ｃ) は図３の
(ｂ), (ｃ), (ｄ) と同様である。本図（ｄ）に示すよ
うに波形記憶・再生手段５へほぼ本図（ａ）の波形と同
一の波形が入力し、この入力信号は本図（ａ）に対して
先行時間 Td1を確保できずフィードフォワード系を構成
しない。波形記憶再生手段５では入力信号のピークから
ピークの波形を一単位として逐次記憶し、上記記憶され
た波形信号は本図（ｆ）に示すように次のタイミング信
号に同期してＴｄ2 だけ遅らせて反転して再生され、こ
れにより先行性が確保され、フィードフォワード系が成
立することになる。
イミング信号入力とフィードバック系のマイクロフォン
３等を用いた波形入力が容易にできる。ところで、タイ
ミング入力はテールパイプから発生した騒音をマイクロ
フォン３でとり込んだ波形入力より先行して得られる
が、騒音波形との相関が乏ぼしい場合がある。かかる場
合に、上記構成の差信号演算手段９の波形は伝達特性模
擬手段８によって騒音波形にほぼ等しいものになってい
るので、これを適応型フィルタリング手段４の入力とし
て使用するのは好ましい。しかし、差信号演算手段９の
波形は、波形の相関がとれるが時間遅れが大きく先行性
を確保できない。この先行性が上記構成により確保さ
れ、その詳細を下記に説明する。図６は図５の各部の波
形を示す図である。本図 (ａ), (ｂ), (ｃ) は図３の
(ｂ), (ｃ), (ｄ) と同様である。本図（ｄ）に示すよ
うに波形記憶・再生手段５へほぼ本図（ａ）の波形と同
一の波形が入力し、この入力信号は本図（ａ）に対して
先行時間 Td1を確保できずフィードフォワード系を構成
しない。波形記憶再生手段５では入力信号のピークから
ピークの波形を一単位として逐次記憶し、上記記憶され
た波形信号は本図（ｆ）に示すように次のタイミング信
号に同期してＴｄ2 だけ遅らせて反転して再生され、こ
れにより先行性が確保され、フィードフォワード系が成
立することになる。
【００２２】図７は第３の実施例の変形を示す図であ
り、ロードノイズを消音するものである。本図（Ａ）は
騒音発生源１として前輪に設置された振動センサと、前
輪からｌ1 だけ離れた後輪のタイヤハウスに設置された
スピーカ２、マイクロフォン３と、適応型フィルタリン
グ手段４、波形記憶・再生手段５、増幅器、Ａ／Ｄ変換
器、Ｄ／Ａ変換器等を包含するシステム100 とから構成
される。本図（Ｂ）はタイミング信号を形成する振動セ
ンサ１と、スピーカ２及びマイクロフォン３等を介して
適応型フィルタリング手段４によって形成され、波形記
憶・再生手段５へ入力する波形を示し、高速道路のツギ
目ノイズを表す。この高速道路でのツギ目ノイズは相互
に隣接するものは波形的に類似しているものが多いの
で、再現波形として使用できる。本図（Ｂ）の振動セン
サ１の信号は図６（ｃ）のタイミング信号に対応し、マ
イクロフォン３からの入力信号（残留音）と適応型フィ
ルタリング手段４の出力信号（補償信号）との差信号と
して得られる再現波形は図６（ｄ）の再現波形に対応す
る。
り、ロードノイズを消音するものである。本図（Ａ）は
騒音発生源１として前輪に設置された振動センサと、前
輪からｌ1 だけ離れた後輪のタイヤハウスに設置された
スピーカ２、マイクロフォン３と、適応型フィルタリン
グ手段４、波形記憶・再生手段５、増幅器、Ａ／Ｄ変換
器、Ｄ／Ａ変換器等を包含するシステム100 とから構成
される。本図（Ｂ）はタイミング信号を形成する振動セ
ンサ１と、スピーカ２及びマイクロフォン３等を介して
適応型フィルタリング手段４によって形成され、波形記
憶・再生手段５へ入力する波形を示し、高速道路のツギ
目ノイズを表す。この高速道路でのツギ目ノイズは相互
に隣接するものは波形的に類似しているものが多いの
で、再現波形として使用できる。本図（Ｂ）の振動セン
サ１の信号は図６（ｃ）のタイミング信号に対応し、マ
イクロフォン３からの入力信号（残留音）と適応型フィ
ルタリング手段４の出力信号（補償信号）との差信号と
して得られる再現波形は図６（ｄ）の再現波形に対応す
る。
【００２３】尚、本発明の他の実施例として、第１の実
施例（図２）と第２の実施例（図４）との変更と同様
に、第３の実施例（図５）における波形記憶・再生手段
５のタイミング信号７の抽出点を、騒音発生源１からで
はなく、騒音発生源１からマイクロフォン３に至る騒音
伝達経路とする例が考えられるが、かかる他の実施例に
おける動作及び作用効果は前述の第３の実施例の説明、
及び第１の実施例と第２の実施例との説明の比較によっ
て容易に理解できるため、ここでは詳細な説明は省略す
る。
施例（図２）と第２の実施例（図４）との変更と同様
に、第３の実施例（図５）における波形記憶・再生手段
５のタイミング信号７の抽出点を、騒音発生源１からで
はなく、騒音発生源１からマイクロフォン３に至る騒音
伝達経路とする例が考えられるが、かかる他の実施例に
おける動作及び作用効果は前述の第３の実施例の説明、
及び第１の実施例と第２の実施例との説明の比較によっ
て容易に理解できるため、ここでは詳細な説明は省略す
る。
【００２４】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
補償信号を形成するための騒音波形の検出が遅れても、
騒音波形を記憶し、タイミング信号に同期して記憶され
た騒音波形をある時間遅延させて再生することにより、
騒音波形の先行性を確保し、騒音の効果的な消去が可能
になる。
補償信号を形成するための騒音波形の検出が遅れても、
騒音波形を記憶し、タイミング信号に同期して記憶され
た騒音波形をある時間遅延させて再生することにより、
騒音波形の先行性を確保し、騒音の効果的な消去が可能
になる。
【図１】図１は本発明の原理構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る騒音制御装置を示
す図である。
す図である。
【図３】図２の各部の波形を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施例に係る騒音制御装置を示
す図である。
す図である。
【図５】本発明の第３の実施例に係る騒音制御装置を示
す図である。
す図である。
【図６】図５の各部の波形を示す図である。
【図７】第３の実施例の変形を示す図である。
１…騒音発生源
２…電気信号・音波変換器
３…音波・電気信号変換器
４…適応型フィルタリング手段
５…波形記憶・再生手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平３−149999（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−149998（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−147500（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−218297（ＪＰ，Ａ)
特開 昭64−111120（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−235499（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−6187（ＪＰ，Ａ)
英国特許出願公開9003938（ＧＢ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G10K 11/178
F01N 1/06
Claims (4)
- 【請求項１】 騒音発生源（１）からの騒音を消去する
ための電気信号・音波変換器（２）と、該電気信号・音
波変換器（２）からの音波で消去した騒音の残留音を電
気信号に変換するための音波・電気信号変換器（３）
と、該音波・電気信号変換器（３）の信号に基づきフィ
ルタ係数を制御して該電気信号・音波変換器（２）へ騒
音を消去するための補償信号を形成する適応型フィルタ
リング手段（４）とを有する騒音制御装置において、 前記騒音発生源（１）からの騒音波形を記憶し、該騒音
発生源（１）の騒音発生周期に関連したタイミング信号
に同期して、前記記憶された騒音波形を再生して前記適
応型フィルタリング手段（４）に供給するための波形記
憶・再生手段（５）を設けたことを特徴とする騒音制御
装置。 - 【請求項２】 前記波形・再生手段（５）に記憶される
騒音波形は、前記騒音発生源（１）から前記音波・電気
信号交換器（３）に至る騒音伝達経路の任意の点から抽
出されることを特徴とする請求項１記載の騒音制御装
置。 - 【請求項３】 前記タイミング信号は前記騒音発生源
（１）から抽出されることを特徴とする請求項１記載の
騒音制御装置。 - 【請求項４】 前記タイミング信号は前記騒音発生源
（１）から前記音波・電気信号変換器（３）に至る騒音
伝達経路の任意の点から抽出されることを特徴とする請
求項１記載の騒音制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19542691A JP3506440B2 (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | 騒音制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19542691A JP3506440B2 (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | 騒音制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0540484A JPH0540484A (ja) | 1993-02-19 |
| JP3506440B2 true JP3506440B2 (ja) | 2004-03-15 |
Family
ID=16340880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19542691A Expired - Fee Related JP3506440B2 (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | 騒音制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3506440B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09288489A (ja) * | 1996-04-23 | 1997-11-04 | Mitsubishi Motors Corp | 車室内騒音低減装置 |
| JP2012093445A (ja) * | 2010-10-25 | 2012-05-17 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 騒音低減装置および騒音低減方法 |
| JP7038264B2 (ja) * | 2018-10-24 | 2022-03-17 | ヴィレンバ，クリスティアン | 転動ノイズを低減するための装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9003938D0 (en) | 1990-02-21 | 1990-04-18 | Ross Colin F | Noise reducing system |
-
1991
- 1991-08-05 JP JP19542691A patent/JP3506440B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9003938D0 (en) | 1990-02-21 | 1990-04-18 | Ross Colin F | Noise reducing system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0540484A (ja) | 1993-02-19 |
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