JP3532583B2 - 騒音キャンセル方式 - Google Patents
騒音キャンセル方式Info
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- JP3532583B2 JP3532583B2 JP19427692A JP19427692A JP3532583B2 JP 3532583 B2 JP3532583 B2 JP 3532583B2 JP 19427692 A JP19427692 A JP 19427692A JP 19427692 A JP19427692 A JP 19427692A JP 3532583 B2 JP3532583 B2 JP 3532583B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は騒音キャンセル方式に係
わり、特に自動車内の所定位置（観測点）におけるエン
ジン音をキャンセルして快適な自動車の車室内環境を提
供できる騒音キャンセル装置に関する。
わり、特に自動車内の所定位置（観測点）におけるエン
ジン音をキャンセルして快適な自動車の車室内環境を提
供できる騒音キャンセル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】騒音対策としては、従来より吸音材を用
いる方法（パッシブ制御）が知られている。しかし、吸
音材を用いる方法では、騒音が小さい静音エリアを形成
するのが面倒であると共に、低音を効果的に消せない問
題がある。特に、自動車の車室内の騒音を防止するに
は、自動車の重量が増大すると共に、騒音を効果的に消
せない問題がある。このため、騒音と逆位相の騒音キャ
ンセル音をスピ−カから放射して騒音を低減する方法
（アクティブ制御）が脚光を浴び、工場やオフィスなど
の室内空間の一部に実用化されつつある。又、自動車の
車室内においてもアクティブ制御により騒音を低減する
方式が提案されている。
いる方法（パッシブ制御）が知られている。しかし、吸
音材を用いる方法では、騒音が小さい静音エリアを形成
するのが面倒であると共に、低音を効果的に消せない問
題がある。特に、自動車の車室内の騒音を防止するに
は、自動車の重量が増大すると共に、騒音を効果的に消
せない問題がある。このため、騒音と逆位相の騒音キャ
ンセル音をスピ−カから放射して騒音を低減する方法
（アクティブ制御）が脚光を浴び、工場やオフィスなど
の室内空間の一部に実用化されつつある。又、自動車の
車室内においてもアクティブ制御により騒音を低減する
方式が提案されている。
【０００３】図３は従来の騒音キャンセルを実現する装
置の構成図であり、１１は騒音源であるエンジン、１２
はエンジン回転数Ｒを検出する回転数センサ、１３はエ
ンジン回転数Ｒに応じた周波数を有する一定振幅の正弦
波信号を参照信号ｘa1nとして発生する参照信号発生部
である。騒音源がエンジンの場合、エンジン回転により
発生するノイズは周期性を有し（周期性ノイズ）、その
周波数はエンジン回転数に依存する。例えば、４気筒エ
ンジンの場合、回転数が６００ｒｐｍ（１０ｒｐｓ）の
時、車室内に発生する２次高周波周期性ノイズの周波数
は２０Ｈｚ、回転数が６０００ｒｐｍ（１００ｒｐｓ）
の時、車室内に発生する周期性ノイズの周波数は２００
Ｈｚであり、エンジン回転数の２次高調波が支配的であ
る。従って、参照信号発生部１３は、正弦波データをＲ
ＯＭに記憶しておき、そのデータを必要に応じて読み出
して出力することにより参照信号ｘa1nを生成する。
尚、このデータの読み出し／出力タイミングはエンジン
回転数Ｒに応じてコントロールされ、エンジン回転数Ｒ
に応じて発生する周期性ノイズの周波数を有する参照信
号が出力されるようになっている。
置の構成図であり、１１は騒音源であるエンジン、１２
はエンジン回転数Ｒを検出する回転数センサ、１３はエ
ンジン回転数Ｒに応じた周波数を有する一定振幅の正弦
波信号を参照信号ｘa1nとして発生する参照信号発生部
である。騒音源がエンジンの場合、エンジン回転により
発生するノイズは周期性を有し（周期性ノイズ）、その
周波数はエンジン回転数に依存する。例えば、４気筒エ
ンジンの場合、回転数が６００ｒｐｍ（１０ｒｐｓ）の
時、車室内に発生する２次高周波周期性ノイズの周波数
は２０Ｈｚ、回転数が６０００ｒｐｍ（１００ｒｐｓ）
の時、車室内に発生する周期性ノイズの周波数は２００
Ｈｚであり、エンジン回転数の２次高調波が支配的であ
る。従って、参照信号発生部１３は、正弦波データをＲ
ＯＭに記憶しておき、そのデータを必要に応じて読み出
して出力することにより参照信号ｘa1nを生成する。
尚、このデータの読み出し／出力タイミングはエンジン
回転数Ｒに応じてコントロールされ、エンジン回転数Ｒ
に応じて発生する周期性ノイズの周波数を有する参照信
号が出力されるようになっている。
【０００４】１４は騒音キャンセルコントローラであ
り、参照信号発生部１３から発生する参照信号ｘa1nを
入力されると共に、車室内の騒音キャンセル位置（観測
点であり例えば運転者の耳元近傍）における騒音Ｓn1と
キャンセル音Ｓc1の合成音信号をエラ−信号ｅ1nとして
入力され、該エラ−信号が最小となるように適応信号処
理を行って騒音キャンセル信号ｙa1nを出力する。騒音
キャンセルコントローラ１４は、適応信号処理部１４ａ
と、デジタルフィルタ構成の適応フィルタ１４ｂと、ス
ピーカから騒音キャンセル点までのキャンセル音伝搬系
（二次音伝搬系）の伝達関数に基づいて作成され、参照
信号ｘa1nが入力されるフィルタ１４ｃを有している。
１５は適応フィルタ出力（騒音キャンセル信号ｙa1n）
をアナログの騒音キャンセル信号に変換するＤＡコンバ
ータ、１６は騒音キャンセル信号を増幅するパワ−アン
プ、１７は騒音キャンセル音Ｓc1を放射するキャンセル
スピ−カ、１８は騒音キャンセル点に配置され、騒音Ｓ
n1とキャンセル音Ｓc1の合成音を検出し、合成音信号を
エラ−信号ｅ1nとして出力するエラ−マイク，１９はエ
ラー信号ｅ1nをデジタルに変換するＡＤコンバータであ
る。
り、参照信号発生部１３から発生する参照信号ｘa1nを
入力されると共に、車室内の騒音キャンセル位置（観測
点であり例えば運転者の耳元近傍）における騒音Ｓn1と
キャンセル音Ｓc1の合成音信号をエラ−信号ｅ1nとして
入力され、該エラ−信号が最小となるように適応信号処
理を行って騒音キャンセル信号ｙa1nを出力する。騒音
キャンセルコントローラ１４は、適応信号処理部１４ａ
と、デジタルフィルタ構成の適応フィルタ１４ｂと、ス
ピーカから騒音キャンセル点までのキャンセル音伝搬系
（二次音伝搬系）の伝達関数に基づいて作成され、参照
信号ｘa1nが入力されるフィルタ１４ｃを有している。
１５は適応フィルタ出力（騒音キャンセル信号ｙa1n）
をアナログの騒音キャンセル信号に変換するＤＡコンバ
ータ、１６は騒音キャンセル信号を増幅するパワ−アン
プ、１７は騒音キャンセル音Ｓc1を放射するキャンセル
スピ−カ、１８は騒音キャンセル点に配置され、騒音Ｓ
n1とキャンセル音Ｓc1の合成音を検出し、合成音信号を
エラ−信号ｅ1nとして出力するエラ−マイク，１９はエ
ラー信号ｅ1nをデジタルに変換するＡＤコンバータであ
る。
【０００５】適応信号処理部１４ａは騒音キャンセル点
におけるエラー信号ｅ1nとフィルタ１４ｃを介して入力
される信号処理用の参照信号ｒ111nを入力され、これら
信号を用いて騒音キャンセル点における騒音をキャンセ
ルするように適応信号処理を行って適応フィルタ１４ｂ
の係数を決定する。例えば適応信号処理部１４ａは周知
のＬＭＳ(Least Mean Square)適応アルゴリズムに従っ
て、エラ−マイク１８から入力されたエラ−信号ｅ1nが
最小となるように適応フィルタ１４ｂの係数を決定す
る。適応フィルタ１４ｂは適応信号処理部１４ａにより
決定された係数に従って参照信号ｘa1nにデジタルフィ
ルタ処理を施してＤＡコンバータ１５より騒音キャンセ
ル信号ｙa1nを出力する。尚、参照信号ｘa1nは、消去し
たい騒音Ｓn1と相関の高い信号でなくてはならず、参照
信号と相関のない音は消去されない。エンジン１１が回
転すると、その回転数Ｒは回転数センサ１２により検出
され、参照信号発生部１３はエンジン回転数Ｒに応じた
周波数の参照信号ｘa1n（図４(a)参照）を発生し、騒音
キャンセルコントローラ１４に入力する。この時、エン
ジン１１から発生した周期性を有するエンジン音（周期
性ノイズ）は、所定の伝達関数を有する騒音伝搬系(一
次音伝搬系)を有する空中を伝播して騒音キャンセル点
に至る。従って、該騒音キャンセル点における騒音（エ
ンジン音）Ｓn1はレベルが若干弱まり、かつ若干遅延し
て図４(b)に示すようになる。
におけるエラー信号ｅ1nとフィルタ１４ｃを介して入力
される信号処理用の参照信号ｒ111nを入力され、これら
信号を用いて騒音キャンセル点における騒音をキャンセ
ルするように適応信号処理を行って適応フィルタ１４ｂ
の係数を決定する。例えば適応信号処理部１４ａは周知
のＬＭＳ(Least Mean Square)適応アルゴリズムに従っ
て、エラ−マイク１８から入力されたエラ−信号ｅ1nが
最小となるように適応フィルタ１４ｂの係数を決定す
る。適応フィルタ１４ｂは適応信号処理部１４ａにより
決定された係数に従って参照信号ｘa1nにデジタルフィ
ルタ処理を施してＤＡコンバータ１５より騒音キャンセ
ル信号ｙa1nを出力する。尚、参照信号ｘa1nは、消去し
たい騒音Ｓn1と相関の高い信号でなくてはならず、参照
信号と相関のない音は消去されない。エンジン１１が回
転すると、その回転数Ｒは回転数センサ１２により検出
され、参照信号発生部１３はエンジン回転数Ｒに応じた
周波数の参照信号ｘa1n（図４(a)参照）を発生し、騒音
キャンセルコントローラ１４に入力する。この時、エン
ジン１１から発生した周期性を有するエンジン音（周期
性ノイズ）は、所定の伝達関数を有する騒音伝搬系(一
次音伝搬系)を有する空中を伝播して騒音キャンセル点
に至る。従って、該騒音キャンセル点における騒音（エ
ンジン音）Ｓn1はレベルが若干弱まり、かつ若干遅延し
て図４(b)に示すようになる。
【０００６】最初、騒音キャンセルコントローラ１４は
例えば参照信号ｘa1nと位相が逆の騒音キャンセル信号
ｙa1nを出力し、キャンセルスピ−カ１６より図４(c)に
示すキャンセル音Ｓc1を出力する。しかし、騒音Ｓn1の
レベルと位相がずれているため、キャンセル音Ｓc1によ
り騒音はキャンセルされず、エラ−信号ｅ1nが発生す
る。騒音キャンセルコントローラ１４は該エラ−信号ｅ
1nが最小となるように適応信号処理を行って適応フィル
タ１４ｂの係数を決定し、理想的な場合、最終的に図４
(d)に示すようにキャンセル音Ｓc1の位相を騒音Ｓn1の
位相と逆相にし、かつレベルを一致させ騒音をキャンセ
ルする。
例えば参照信号ｘa1nと位相が逆の騒音キャンセル信号
ｙa1nを出力し、キャンセルスピ−カ１６より図４(c)に
示すキャンセル音Ｓc1を出力する。しかし、騒音Ｓn1の
レベルと位相がずれているため、キャンセル音Ｓc1によ
り騒音はキャンセルされず、エラ−信号ｅ1nが発生す
る。騒音キャンセルコントローラ１４は該エラ−信号ｅ
1nが最小となるように適応信号処理を行って適応フィル
タ１４ｂの係数を決定し、理想的な場合、最終的に図４
(d)に示すようにキャンセル音Ｓc1の位相を騒音Ｓn1の
位相と逆相にし、かつレベルを一致させ騒音をキャンセ
ルする。
【０００７】以上は説明を簡単にするために、騒音源を
１個、キャンセル音発生源（スピーカ）を１個、騒音キ
ャンセル点（観測点）を１箇所とした例である。しか
し、実際には騒音源は複数存在し、又、騒音をキャンセ
ルしたい地点（観測点）も複数存在し、このため１つの
スピーカでは各観測点の騒音をキャンセルできず、スピ
ーカも複数存在する。図５は騒音源がＫ個、スピーカが
Ｍ個、観測点がＬ箇所の場合における従来の騒音キャン
セル装置の構成図である。２１は各観測点における騒音
をキャンセルするように動作するＤＳＰ（デジタル・シ
グナル・プロセッサ）構成の騒音キャンセルコントロー
ラ、２２は各騒音源（図示せず）から各観測点まで騒音
が伝搬する系を表現した一次音仮想伝搬系（騒音伝搬
系）、２３はスピーカの特性を含め、各スピーカから各
観測点までのキャンセル音が伝搬する系を表現する二次
音伝搬系（キャンセル音伝搬系）、２４は各観測点にお
けるマイクの機能を表現する信号合成部で、加算部２４
1〜２４1′は第１観測点におけるマイクに相当し、加算
部２４2〜２４2′は第２観測点におけるマイクに相当
し、・・・加算部２４L〜２４L′は第Ｌ観測点における
マイクに相当する。ｄd1n〜ｄdLnは各観測点におけるキ
ャンセル対象でない外部雑音である。尚、ＤＡコンバ−
タ、ＡＤコンバータ等は省略している。
１個、キャンセル音発生源（スピーカ）を１個、騒音キ
ャンセル点（観測点）を１箇所とした例である。しか
し、実際には騒音源は複数存在し、又、騒音をキャンセ
ルしたい地点（観測点）も複数存在し、このため１つの
スピーカでは各観測点の騒音をキャンセルできず、スピ
ーカも複数存在する。図５は騒音源がＫ個、スピーカが
Ｍ個、観測点がＬ箇所の場合における従来の騒音キャン
セル装置の構成図である。２１は各観測点における騒音
をキャンセルするように動作するＤＳＰ（デジタル・シ
グナル・プロセッサ）構成の騒音キャンセルコントロー
ラ、２２は各騒音源（図示せず）から各観測点まで騒音
が伝搬する系を表現した一次音仮想伝搬系（騒音伝搬
系）、２３はスピーカの特性を含め、各スピーカから各
観測点までのキャンセル音が伝搬する系を表現する二次
音伝搬系（キャンセル音伝搬系）、２４は各観測点にお
けるマイクの機能を表現する信号合成部で、加算部２４
1〜２４1′は第１観測点におけるマイクに相当し、加算
部２４2〜２４2′は第２観測点におけるマイクに相当
し、・・・加算部２４L〜２４L′は第Ｌ観測点における
マイクに相当する。ｄd1n〜ｄdLnは各観測点におけるキ
ャンセル対象でない外部雑音である。尚、ＤＡコンバ−
タ、ＡＤコンバータ等は省略している。
【０００８】騒音キャンセルコントローラ２１はＤＳＰ
で構成され、機能的に多入力−多出力適応フィルタ（以
後単に適応フィルタと言う）２１ａと、フィルタードＸ
信号作成用フィルタ２１ｂと、適応信号処理部２１ｃと
に分けられる。適応フィルタ２１ａは参照信号発生部
（図示せず）から入力された参照信号ｘa1n〜ｘaKnに所
定のフィルタリング処理を施して騒音キャンセル信号ｙ
a1n〜ｙaMnを発生し、該騒音キャンセル信号を各スピー
カに入力する。フィルタードＸ信号作成用フィルタ２１
ｂは参照信号ｘa1n〜ｘaKnに二次音伝搬系２３の伝達関
数マトリックスの各要素（伝搬要素）を畳み込んで信号
処理用の参照信号（フィルタードＸ信号）ｒ111n〜ｒ
LMKnを出力する。適応信号処理部２１ｃは各観測点にお
けるエラー信号ｅ1n〜ｅLnとフィルタ２１ｂから出力さ
れるフィルタードＸ信号ｒ111n〜ｒLM Knを入力され、こ
れら信号を用いて各観測点における騒音をキャンセルす
るように適応信号処理を行って適応フィルタ２１ａの係
数を決定する。
で構成され、機能的に多入力−多出力適応フィルタ（以
後単に適応フィルタと言う）２１ａと、フィルタードＸ
信号作成用フィルタ２１ｂと、適応信号処理部２１ｃと
に分けられる。適応フィルタ２１ａは参照信号発生部
（図示せず）から入力された参照信号ｘa1n〜ｘaKnに所
定のフィルタリング処理を施して騒音キャンセル信号ｙ
a1n〜ｙaMnを発生し、該騒音キャンセル信号を各スピー
カに入力する。フィルタードＸ信号作成用フィルタ２１
ｂは参照信号ｘa1n〜ｘaKnに二次音伝搬系２３の伝達関
数マトリックスの各要素（伝搬要素）を畳み込んで信号
処理用の参照信号（フィルタードＸ信号）ｒ111n〜ｒ
LMKnを出力する。適応信号処理部２１ｃは各観測点にお
けるエラー信号ｅ1n〜ｅLnとフィルタ２１ｂから出力さ
れるフィルタードＸ信号ｒ111n〜ｒLM Knを入力され、こ
れら信号を用いて各観測点における騒音をキャンセルす
るように適応信号処理を行って適応フィルタ２１ａの係
数を決定する。
【０００９】図６は一次音仮想伝搬系２２の説明図であ
り、図６(a)に示すようにＫ個の各騒音源ＮＧ1〜ＮＧK
から発生する騒音は所定の周波数・位相特性を有する一
次音伝搬系２２を伝搬して各観測点に設けたマイク(Ｍ
ＩＣ1〜ＭＩＣL）に到達する。従って、第ｉ番目の騒音
源ＮＧiからの騒音が第ｊ番目のマイクＭＩＣjに到る伝
搬系の伝達特性をＨjiとすると、一次音仮想伝搬系２２
は図６(b)に示すように表現され、その伝達関数マトリ
ックス(Ｈ)は以下のようになる。
り、図６(a)に示すようにＫ個の各騒音源ＮＧ1〜ＮＧK
から発生する騒音は所定の周波数・位相特性を有する一
次音伝搬系２２を伝搬して各観測点に設けたマイク(Ｍ
ＩＣ1〜ＭＩＣL）に到達する。従って、第ｉ番目の騒音
源ＮＧiからの騒音が第ｊ番目のマイクＭＩＣjに到る伝
搬系の伝達特性をＨjiとすると、一次音仮想伝搬系２２
は図６(b)に示すように表現され、その伝達関数マトリ
ックス(Ｈ)は以下のようになる。
【００１０】
【数１】
【００１１】伝達関数マトリックス(Ｈ)の各要素Ｈijは
図７に示すＦＩＲ型デジタルフィルタによりモデル化さ
れる。すなわち、入力信号を順次１サンプリング時間遅
延する遅延要素ＤＬと、各遅延要素出力に係数ｈ0，
ｈ1，ｈ2，・・・を乗算する乗算部ＭＬと、乗算部出力
を加算する加算部ＡＤより成るデジタルフィルタでモデ
ル化される。図８は二次音伝搬系２３の説明図であり、
図８(a)に示すように各スピーカＳＰ1〜ＳＰMから発生
する騒音キャンセル音は所定の周波数・位相特性を有す
る二次音伝搬系２３を伝搬して各観測点に設けたマイク
ＭＩＣ1〜ＭＩＣLに到達する。従って、第ｉ番目の騒音
キャンセル信号ｙainに基づくキャンセル音が第ｊ番目
のマイクＭＩＣjに到る二次音伝搬系の伝達特性をＣji
とすると、二次音伝搬系２３は図８(b)に示すようにモ
デル化され、その伝達関数マトリックス(Ｃ)は以下のよ
うになる。
図７に示すＦＩＲ型デジタルフィルタによりモデル化さ
れる。すなわち、入力信号を順次１サンプリング時間遅
延する遅延要素ＤＬと、各遅延要素出力に係数ｈ0，
ｈ1，ｈ2，・・・を乗算する乗算部ＭＬと、乗算部出力
を加算する加算部ＡＤより成るデジタルフィルタでモデ
ル化される。図８は二次音伝搬系２３の説明図であり、
図８(a)に示すように各スピーカＳＰ1〜ＳＰMから発生
する騒音キャンセル音は所定の周波数・位相特性を有す
る二次音伝搬系２３を伝搬して各観測点に設けたマイク
ＭＩＣ1〜ＭＩＣLに到達する。従って、第ｉ番目の騒音
キャンセル信号ｙainに基づくキャンセル音が第ｊ番目
のマイクＭＩＣjに到る二次音伝搬系の伝達特性をＣji
とすると、二次音伝搬系２３は図８(b)に示すようにモ
デル化され、その伝達関数マトリックス(Ｃ)は以下のよ
うになる。
【００１２】
【数２】
【００１３】伝達関数マトリックス(Ｃ)の各要素は一次
音仮想伝搬系２２の場合と同様に、図７に示すＦＩＲ型
デジタルフィルタによりモデル化される。すなわち、入
力信号を順次１サンプリング時間遅延する遅延要素ＤＬ
と、各遅延要素出力に係数ｃ 0，ｃ1，ｃ2，・・・を乗
算する乗算部ＭＬと、各乗算部出力を加算する加算部Ａ
Ｄより成るデジタルフィルタでモデル化される。図９は
二次音伝搬系２３の伝達関数マトリックス(Ｃ)の各要素
Ｃijを用いて作成したフィルタードＸ信号作成用のフィ
ルタ２１ｂの構成図である。適応信号処理部２１ｃは参
照信号ｘa1n〜ｘaKnと、各観測点における騒音とキャン
セル音との合成信号（エラー信号）ｅ1n〜ｅLnとに基づ
いて適応信号処理を実行して適応フィルタの係数を更新
し、適応フィルタ２１ａは参照信号ｘa1n〜ｘaKnを入力
されて騒音キャンセル信号ｙa1n〜ｙaMnを発生してスピ
ーカに入力し、各観測点の騒音をキャンセルする。
音仮想伝搬系２２の場合と同様に、図７に示すＦＩＲ型
デジタルフィルタによりモデル化される。すなわち、入
力信号を順次１サンプリング時間遅延する遅延要素ＤＬ
と、各遅延要素出力に係数ｃ 0，ｃ1，ｃ2，・・・を乗
算する乗算部ＭＬと、各乗算部出力を加算する加算部Ａ
Ｄより成るデジタルフィルタでモデル化される。図９は
二次音伝搬系２３の伝達関数マトリックス(Ｃ)の各要素
Ｃijを用いて作成したフィルタードＸ信号作成用のフィ
ルタ２１ｂの構成図である。適応信号処理部２１ｃは参
照信号ｘa1n〜ｘaKnと、各観測点における騒音とキャン
セル音との合成信号（エラー信号）ｅ1n〜ｅLnとに基づ
いて適応信号処理を実行して適応フィルタの係数を更新
し、適応フィルタ２１ａは参照信号ｘa1n〜ｘaKnを入力
されて騒音キャンセル信号ｙa1n〜ｙaMnを発生してスピ
ーカに入力し、各観測点の騒音をキャンセルする。
【００１４】ところで、適応フィルタ２１ａから出力さ
れる騒音キャンセル信号ｙa1n〜ｙa Mnは観測点にそのま
ま到達するのでなく、二次音伝搬系２３の周波数・位相
特性の影響を受けて到達する。このため、適応信号処理
部２１ｃは、参照信号ｘa1n〜ｘaKnをそのまま使用せ
ず、参照信号に二次音伝搬系２３の特性を付加した信号
を用いるフィルタードＸ ＬＭＳ(ＭＥＦＸ ＬＭＳ)ア
ルゴリズムを採用し、より高度な騒音キャンセル制御を
行っている。すなわち、フィルタードＸ ＬＭＳアルゴ
リズムでは、参照信号ｘa1n〜ｘaKnをフィルタ２１ｂに
よりフィルタリングした信号（フィルタードＸ信号）と
各観測点におけるエラー信号とを用いて適応フィルタ２
１ａの係数更新を行う。
れる騒音キャンセル信号ｙa1n〜ｙa Mnは観測点にそのま
ま到達するのでなく、二次音伝搬系２３の周波数・位相
特性の影響を受けて到達する。このため、適応信号処理
部２１ｃは、参照信号ｘa1n〜ｘaKnをそのまま使用せ
ず、参照信号に二次音伝搬系２３の特性を付加した信号
を用いるフィルタードＸ ＬＭＳ(ＭＥＦＸ ＬＭＳ)ア
ルゴリズムを採用し、より高度な騒音キャンセル制御を
行っている。すなわち、フィルタードＸ ＬＭＳアルゴ
リズムでは、参照信号ｘa1n〜ｘaKnをフィルタ２１ｂに
よりフィルタリングした信号（フィルタードＸ信号）と
各観測点におけるエラー信号とを用いて適応フィルタ２
１ａの係数更新を行う。
【００１５】図９において、Ｃijは二次音伝搬系２３に
おける伝達関数マトリックス（Ｃ）の各要素Ｃij（図８
参照）を実現するＦＩＲ型デジタルフィルタである。フ
ィルタ２１ｂは各参照信号ｘa1n〜ｘaKnに全ての伝搬要
素の特性を畳み込んで（全ての伝搬要素に対応するフィ
ルタを通過させて）フィルタードＸ信号ｒ111n〜ｒLM Kn
を出力するようになっている。すなわち、参照信号ｘ
a1nに第１番目のスピーカから全観測点までの伝搬要素
Ｃ11〜ＣL1を作用させてフィルタードＸ信号ｒ11 1n〜ｒ
L11nを出力し、参照信号ｘa1nに第２番目のスピーカか
ら全観測点までの伝搬要素Ｃ12〜ＣL2を作用させてフィ
ルタードＸ信号ｒ121n〜ｒL21nを出力し、・・・参照信
号ｘa1nに第Ｍ番目のスピーカから全観測点までの伝搬
要素Ｃ1M〜ＣLMを作用させてフィルタードＸ信号ｒ1M1n
〜ｒLM1nを出力し、以下同様に、参照信号ｘa2n〜ｘaKn
に全ての伝搬要素を作用させる。尚、 Ｒ11＝（ｒ111n，ｒ211n，・・・ｒL11n） Ｒ21＝（ｒ121n，ｒ221n，・・・ｒL21n） ・・・ ＲM1＝（ｒ1M1n，ｒ2M1n，・・・ｒLM1n） ・・・ ＲMK＝（ｒ1MKn，ｒ2MKn，・・・ｒLMKn） と表現する。
おける伝達関数マトリックス（Ｃ）の各要素Ｃij（図８
参照）を実現するＦＩＲ型デジタルフィルタである。フ
ィルタ２１ｂは各参照信号ｘa1n〜ｘaKnに全ての伝搬要
素の特性を畳み込んで（全ての伝搬要素に対応するフィ
ルタを通過させて）フィルタードＸ信号ｒ111n〜ｒLM Kn
を出力するようになっている。すなわち、参照信号ｘ
a1nに第１番目のスピーカから全観測点までの伝搬要素
Ｃ11〜ＣL1を作用させてフィルタードＸ信号ｒ11 1n〜ｒ
L11nを出力し、参照信号ｘa1nに第２番目のスピーカか
ら全観測点までの伝搬要素Ｃ12〜ＣL2を作用させてフィ
ルタードＸ信号ｒ121n〜ｒL21nを出力し、・・・参照信
号ｘa1nに第Ｍ番目のスピーカから全観測点までの伝搬
要素Ｃ1M〜ＣLMを作用させてフィルタードＸ信号ｒ1M1n
〜ｒLM1nを出力し、以下同様に、参照信号ｘa2n〜ｘaKn
に全ての伝搬要素を作用させる。尚、 Ｒ11＝（ｒ111n，ｒ211n，・・・ｒL11n） Ｒ21＝（ｒ121n，ｒ221n，・・・ｒL21n） ・・・ ＲM1＝（ｒ1M1n，ｒ2M1n，・・・ｒLM1n） ・・・ ＲMK＝（ｒ1MKn，ｒ2MKn，・・・ｒLMKn） と表現する。
【００１６】図１０は多入力−多出力の適応フィルタ２
１ａの構成図であり、一次音仮想伝搬系２２や二次音伝
搬系２３と同様の構造を有している。Ａ11n〜ＡMKnはＦ
ＩＲ型デジタルフィルタで構成され、例えば、入力信号
を順次１サンプリング時間遅延する遅延要素ＤＬ１、Ｄ
ｌ２・・と、各遅延要素出力に係数ａ0，ａ1，ａ2・・
を乗算する乗算部ＭＬ１，ＭＬ２，ＭＬ３・・と、各乗
算部出力を加算する加算部ＡＤ１，ＡＤ２・・で実現さ
れる。尚、遅延段数は２段に限らない。各参照信号ｘ
a1n〜ｘaKnをデジタルフィルタＡ11n〜Ａ1Knに入力して
加算することにより第１番目のスピーカに入力する騒音
キャンセル信号ｙa1nが得られ、各参照信号ｘa1n〜ｘ
aKnをデジタルフィルタＡ21n〜Ａ2Knに入力して加算す
ることにより第２番目のスピーカに入力する騒音キャン
セル信号ｙa2nが得られ、・・・・各参照信号ｘa1n〜ｘ
aKnをデジタルフィルタＡM1n〜ＡMKnに入力して加算す
ることにより第Ｍ番目のスピーカに入力する騒音キャン
セル信号ｙaMnが得られる。
１ａの構成図であり、一次音仮想伝搬系２２や二次音伝
搬系２３と同様の構造を有している。Ａ11n〜ＡMKnはＦ
ＩＲ型デジタルフィルタで構成され、例えば、入力信号
を順次１サンプリング時間遅延する遅延要素ＤＬ１、Ｄ
ｌ２・・と、各遅延要素出力に係数ａ0，ａ1，ａ2・・
を乗算する乗算部ＭＬ１，ＭＬ２，ＭＬ３・・と、各乗
算部出力を加算する加算部ＡＤ１，ＡＤ２・・で実現さ
れる。尚、遅延段数は２段に限らない。各参照信号ｘ
a1n〜ｘaKnをデジタルフィルタＡ11n〜Ａ1Knに入力して
加算することにより第１番目のスピーカに入力する騒音
キャンセル信号ｙa1nが得られ、各参照信号ｘa1n〜ｘ
aKnをデジタルフィルタＡ21n〜Ａ2Knに入力して加算す
ることにより第２番目のスピーカに入力する騒音キャン
セル信号ｙa2nが得られ、・・・・各参照信号ｘa1n〜ｘ
aKnをデジタルフィルタＡM1n〜ＡMKnに入力して加算す
ることにより第Ｍ番目のスピーカに入力する騒音キャン
セル信号ｙaMnが得られる。
【００１７】適応フィルタ２１ａにおける各ＦＩＲ型デ
ジタルフィルタＡ11n〜ＡMKnを３個の係数（２段遅延）
で構成する時、適応信号処理部２１ｃは各ＦＩＲ型デジ
タルフィルタＡ11n〜ＡMKnの３つの係数毎に適応信号処
理を行って係数値を決定する。すなわち、１つのＦＩＲ
型デジタルフィルタＡijの係数ａ0，ａ1，ａ2について
以下に示す係数更新式の演算を行って係数ａ0，ａ1，ａ
2を決定する。
ジタルフィルタＡ11n〜ＡMKnを３個の係数（２段遅延）
で構成する時、適応信号処理部２１ｃは各ＦＩＲ型デジ
タルフィルタＡ11n〜ＡMKnの３つの係数毎に適応信号処
理を行って係数値を決定する。すなわち、１つのＦＩＲ
型デジタルフィルタＡijの係数ａ0，ａ1，ａ2について
以下に示す係数更新式の演算を行って係数ａ0，ａ1，ａ
2を決定する。
【００１８】
【数３】
【００１９】(1)式において、(n)は現サンプリング時刻
の値、(n-1)は１サンプリング時刻前の値、(n-2)は２サ
ンプリング時刻前の値、(n+1)は現時刻から次サンプリ
ング時刻までの値を意味している。従って、Rij(n-2)は
２サンプリング時刻前の参照信号に応じたフィルタ２１
ｂの出力を意味し、Rij(n-1)は１サンプリング時刻前の
参照信号に応じたフィルタ出力であり、Rij(n)は現時刻
の参照信号に応じたフィルタ出力である。又、μは適応
フィルタの係数を更新するステップを決める１以下の定
数（ステップサイズパラメータ）であり、騒音キャンセ
ルシステムに応じて適当な値に設定される。尚、ステッ
プサイズパラメータμの値は大きい程適応フィルタの係
数が最適値に近ずく速度が早くなり追従性が良くなる
が、近ずいてからオーバシュートが発生して安定性が低
下する。又、ステップサイズパラメータμの値は小さい
程最適係数値に近ずく速度が遅くなり追従性が悪くなる
が、最適値に近ずいてからのオーバシュートが小さく安
定性が良好となる。ｅnはＬ個の各観測点における騒音
とキャンセル音の合成音信号であり、Ｒij，ｅnはそれ
ぞれ以下のように表現される。 Ｒij＝（ｒ1ijn，ｒ2ijn，・・・ｒLijn） Ｒij(n) ＝（Ｃ1i，Ｃ2i，Ｃ3i，・・・，ＣLi）ｘajn(n) Ｒij(n-1)＝（Ｃ1i，Ｃ2i，Ｃ3i，・・・，ＣLi）ｘajn(n-1) Ｒij(n-2)＝（Ｃ1i，Ｃ2i，Ｃ3i，・・・，ＣLi）ｘajn(n-2)
の値、(n-1)は１サンプリング時刻前の値、(n-2)は２サ
ンプリング時刻前の値、(n+1)は現時刻から次サンプリ
ング時刻までの値を意味している。従って、Rij(n-2)は
２サンプリング時刻前の参照信号に応じたフィルタ２１
ｂの出力を意味し、Rij(n-1)は１サンプリング時刻前の
参照信号に応じたフィルタ出力であり、Rij(n)は現時刻
の参照信号に応じたフィルタ出力である。又、μは適応
フィルタの係数を更新するステップを決める１以下の定
数（ステップサイズパラメータ）であり、騒音キャンセ
ルシステムに応じて適当な値に設定される。尚、ステッ
プサイズパラメータμの値は大きい程適応フィルタの係
数が最適値に近ずく速度が早くなり追従性が良くなる
が、近ずいてからオーバシュートが発生して安定性が低
下する。又、ステップサイズパラメータμの値は小さい
程最適係数値に近ずく速度が遅くなり追従性が悪くなる
が、最適値に近ずいてからのオーバシュートが小さく安
定性が良好となる。ｅnはＬ個の各観測点における騒音
とキャンセル音の合成音信号であり、Ｒij，ｅnはそれ
ぞれ以下のように表現される。 Ｒij＝（ｒ1ijn，ｒ2ijn，・・・ｒLijn） Ｒij(n) ＝（Ｃ1i，Ｃ2i，Ｃ3i，・・・，ＣLi）ｘajn(n) Ｒij(n-1)＝（Ｃ1i，Ｃ2i，Ｃ3i，・・・，ＣLi）ｘajn(n-1) Ｒij(n-2)＝（Ｃ1i，Ｃ2i，Ｃ3i，・・・，ＣLi）ｘajn(n-2)
【００２０】
【数４】
【００２１】かかる騒音キャンセル装置によれば、適応
信号処理部２１ｃはフィルタ２１ｂの出力であるフィル
タードＸ信号ｒ111n〜ｒLMKnと、各観測点における騒音
とキャンセル音との合成音信号（エラー信号）ｅ1n〜ｅ
Lnとに基づいて適応信号処理を実行して適応フィルタ２
１ａを構成する各ＦＩＲ型デジタルフィルタＡ11n〜Ａ
MKnの係数を決定し、適応フィルタ２１ａは参照信号ｘ
a1n〜ｘaKnを入力されて騒音キャンセル信号ｙa1n〜ｙ
aMnを発生してスピーカＳＰ1〜ＳＰM（図８）に入力
し、各スピーカはキャンセル音を発生して各観測点の騒
音をキャンセルするように作用する。
信号処理部２１ｃはフィルタ２１ｂの出力であるフィル
タードＸ信号ｒ111n〜ｒLMKnと、各観測点における騒音
とキャンセル音との合成音信号（エラー信号）ｅ1n〜ｅ
Lnとに基づいて適応信号処理を実行して適応フィルタ２
１ａを構成する各ＦＩＲ型デジタルフィルタＡ11n〜Ａ
MKnの係数を決定し、適応フィルタ２１ａは参照信号ｘ
a1n〜ｘaKnを入力されて騒音キャンセル信号ｙa1n〜ｙ
aMnを発生してスピーカＳＰ1〜ＳＰM（図８）に入力
し、各スピーカはキャンセル音を発生して各観測点の騒
音をキャンセルするように作用する。
【００２２】図１１は騒音源数Ｋ＝１、スピーカ数Ｍ＝
２、観測点数（マイク数）Ｌ＝２の場合の具体的な従来
の騒音キャンセル装置の構成図であり、２１ａは２つの
ＦＩＲ型デジタルフィルタＡ11，Ａ21で構成された適応
フィルタ、２１ｂは二次音伝搬系の伝達関数マトリック
ス（Ｃ）の各伝搬要素Ｃ11，Ｃ21，Ｃ12，Ｃ22をデジタ
ルフィルタで構成したフィルタードＸ信号作成用フィル
タ、21c-1〜21c-2は適応信号処理部（ＭＥＦＸ ＬＭＳ
アルゴリズム）、ＳＰ1，ＳＰ2はスピーカ、ＭＣ1，Ｍ
Ｃ2は観測点に設置されたマイクである。各適応信号処
理部、適応フィルタ、フィルタードＸ信号作成用フィル
タの演算は１つのＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセ
ッサ）により実行される。尚、騒音源数が１個、スピー
カ数が２個、マイク数が２個のシステムを１−２−２系
システムという。図１２は騒音源数Ｋ＝１、スピーカ数
Ｍ＝４、観測点数（マイク数）Ｌ＝４の場合の具体的な
従来の騒音キャンセル装置の構成図である。２１ａは４
つのＦＩＲ型デジタルフィルタＡ11，Ａ21，Ａ12，Ａ22
で構成された適応フィルタ、２１ｂは二次音伝搬系の伝
達関数マトリックス（Ｃ）の各伝搬要素Ｃ11〜Ｃ41，Ｃ
12〜Ｃ42，Ｃ13〜Ｃ43，Ｃ14〜Ｃ44をデジタルフィルタ
で構成したフィルタードＸ信号作成用フィルタ、21c-1
〜21c-4は適応信号処理部（ＭＥＦＸ ＬＭＳアルゴリ
ズム）、ＳＰ1，ＳＰ2，ＳＰ3，ＳＰ4はスピーカ、ＭＣ
1，ＭＣ2，ＭＣ3，ＭＣ4は観測点に設置されたマイクで
ある。各適応信号処理部、適応フィルタ、フィルタード
Ｘ信号作成用フィルタの演算は１つのＤＳＰ（デジタル
・シグナル・プロセッサ）により実行される。尚、騒音
源数が１個、スピーカ数が４個、マイク数が４個のシス
テムを１−４−４系システムという。
２、観測点数（マイク数）Ｌ＝２の場合の具体的な従来
の騒音キャンセル装置の構成図であり、２１ａは２つの
ＦＩＲ型デジタルフィルタＡ11，Ａ21で構成された適応
フィルタ、２１ｂは二次音伝搬系の伝達関数マトリック
ス（Ｃ）の各伝搬要素Ｃ11，Ｃ21，Ｃ12，Ｃ22をデジタ
ルフィルタで構成したフィルタードＸ信号作成用フィル
タ、21c-1〜21c-2は適応信号処理部（ＭＥＦＸ ＬＭＳ
アルゴリズム）、ＳＰ1，ＳＰ2はスピーカ、ＭＣ1，Ｍ
Ｃ2は観測点に設置されたマイクである。各適応信号処
理部、適応フィルタ、フィルタードＸ信号作成用フィル
タの演算は１つのＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセ
ッサ）により実行される。尚、騒音源数が１個、スピー
カ数が２個、マイク数が２個のシステムを１−２−２系
システムという。図１２は騒音源数Ｋ＝１、スピーカ数
Ｍ＝４、観測点数（マイク数）Ｌ＝４の場合の具体的な
従来の騒音キャンセル装置の構成図である。２１ａは４
つのＦＩＲ型デジタルフィルタＡ11，Ａ21，Ａ12，Ａ22
で構成された適応フィルタ、２１ｂは二次音伝搬系の伝
達関数マトリックス（Ｃ）の各伝搬要素Ｃ11〜Ｃ41，Ｃ
12〜Ｃ42，Ｃ13〜Ｃ43，Ｃ14〜Ｃ44をデジタルフィルタ
で構成したフィルタードＸ信号作成用フィルタ、21c-1
〜21c-4は適応信号処理部（ＭＥＦＸ ＬＭＳアルゴリ
ズム）、ＳＰ1，ＳＰ2，ＳＰ3，ＳＰ4はスピーカ、ＭＣ
1，ＭＣ2，ＭＣ3，ＭＣ4は観測点に設置されたマイクで
ある。各適応信号処理部、適応フィルタ、フィルタード
Ｘ信号作成用フィルタの演算は１つのＤＳＰ（デジタル
・シグナル・プロセッサ）により実行される。尚、騒音
源数が１個、スピーカ数が４個、マイク数が４個のシス
テムを１−４−４系システムという。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】騒音キャンセルシステ
ムにおいて、騒音源数をＫ、スピーカ数をＭ、マイク数
をＬとすると、二次音伝搬系における伝搬経路はＭ・Ｌ
個存在し、又、適応フィルタを構成するＦＩＲ型デジタ
ルフィルタの数はＫ・Ｍ個必要になる。このため、Ｋ，
Ｍ，Ｌが多くなる程演算数が多くなり、ＤＳＰの負担が
大きくなる。このため、Ｋ，Ｍ，Ｌが多くなる程、適応
フィルタにおける各ＦＩＲ型デジタルフィルタの係数
（ａ0，ａ1，ａ2・・・）の数や、フィルタードＸ信号
作成用フィルタにおける各ＦＩＲ型デジタルフィルタの
係数（ｈ0，ｈ1，ｈ2・・・）の数を少なくして演算数
を減らしてＤＳＰの負担を軽減する。しかし、適応フィ
ルタの各ＦＩＲ型デジタルフィルタにおける係数の数が
少なくなると、種々の特性の適応フィルタが生成でき
ず、このため消音性能に影響を与え騒音を効果的にキャ
ンセルできない問題が生じる。又、フィルタードＸ信号
作成用フィルタの各ＦＩＲ型デジタルフィルタにおける
係数の数を多くできないため、精度良く二次音伝搬系を
再現できず、同様に消音性能に影響を与え、騒音を効果
的にキャンセルできない。
ムにおいて、騒音源数をＫ、スピーカ数をＭ、マイク数
をＬとすると、二次音伝搬系における伝搬経路はＭ・Ｌ
個存在し、又、適応フィルタを構成するＦＩＲ型デジタ
ルフィルタの数はＫ・Ｍ個必要になる。このため、Ｋ，
Ｍ，Ｌが多くなる程演算数が多くなり、ＤＳＰの負担が
大きくなる。このため、Ｋ，Ｍ，Ｌが多くなる程、適応
フィルタにおける各ＦＩＲ型デジタルフィルタの係数
（ａ0，ａ1，ａ2・・・）の数や、フィルタードＸ信号
作成用フィルタにおける各ＦＩＲ型デジタルフィルタの
係数（ｈ0，ｈ1，ｈ2・・・）の数を少なくして演算数
を減らしてＤＳＰの負担を軽減する。しかし、適応フィ
ルタの各ＦＩＲ型デジタルフィルタにおける係数の数が
少なくなると、種々の特性の適応フィルタが生成でき
ず、このため消音性能に影響を与え騒音を効果的にキャ
ンセルできない問題が生じる。又、フィルタードＸ信号
作成用フィルタの各ＦＩＲ型デジタルフィルタにおける
係数の数を多くできないため、精度良く二次音伝搬系を
再現できず、同様に消音性能に影響を与え、騒音を効果
的にキャンセルできない。
【００２４】さて、車室内においてエンジンから発生す
るエンジン音をキャンセルする場合、通常、運転席、助
手席及びリアの左右座席の搭乗者近傍にそれぞれスピー
カＳＰ1、ＳＰ2，ＳＰ3，ＳＰ4とマイクＭＣ1，ＭＣ2，
ＭＣ3，ＭＣ4をそれぞれ設けて図１２に示す１−４−４
系の騒音キャンセルシステムを構成する。かかる１−４
−４系システムにおいては二次音伝搬系における伝搬経
路は１６（＝４×４）個存在し、また、適応フィルタ２
１ａ（図１２参照）を構成するＦＩＲ型デジタルフィル
タの数は４個存在する。従って、これら伝搬系路数やＦ
ＩＲ型デジタルフィルタ数及びＤＳＰの処理能力を考慮
して、１−４−４系システムにおける適応フィルタ２１
ａの係数の数や、フィルタードＸ信号作成用フィルタ２
１ｂの係数の数を決定し、適応信号処理により４つの観
測点におけるエンジン音をキャンセルする。しかし、従
来は、各座席の搭乗状態に関係無く、常に１−４−４系
システムにより騒音キャンセルを行うものであり、１−
４−４系システム以上の騒音キャンセル効果が得られな
い問題があった。
るエンジン音をキャンセルする場合、通常、運転席、助
手席及びリアの左右座席の搭乗者近傍にそれぞれスピー
カＳＰ1、ＳＰ2，ＳＰ3，ＳＰ4とマイクＭＣ1，ＭＣ2，
ＭＣ3，ＭＣ4をそれぞれ設けて図１２に示す１−４−４
系の騒音キャンセルシステムを構成する。かかる１−４
−４系システムにおいては二次音伝搬系における伝搬経
路は１６（＝４×４）個存在し、また、適応フィルタ２
１ａ（図１２参照）を構成するＦＩＲ型デジタルフィル
タの数は４個存在する。従って、これら伝搬系路数やＦ
ＩＲ型デジタルフィルタ数及びＤＳＰの処理能力を考慮
して、１−４−４系システムにおける適応フィルタ２１
ａの係数の数や、フィルタードＸ信号作成用フィルタ２
１ｂの係数の数を決定し、適応信号処理により４つの観
測点におけるエンジン音をキャンセルする。しかし、従
来は、各座席の搭乗状態に関係無く、常に１−４−４系
システムにより騒音キャンセルを行うものであり、１−
４−４系システム以上の騒音キャンセル効果が得られな
い問題があった。
【００２５】以上から、本発明の目的は、スピーカ数と
マイク数が異なる複数の騒音キャンセルシステムを構成
できるようにしておき、指示された騒音キャンセルシス
テムのスピーカ数とマイク数のトータル数が少ない程、
適応フィルタやフィルタードＸ信号作成用フィルタの係
数を多くして消音性能を向上する騒音キャンセル方式を
提供することである。本発明の別の目的は、搭乗者状態
を検出して自動的に、あるいはスイッチにより騒音キャ
ンセル効果が大きくなる騒音キャンセルシステムを選択
して騒音をキャンセルする騒音キャンセル方式を提供す
ることである。
マイク数が異なる複数の騒音キャンセルシステムを構成
できるようにしておき、指示された騒音キャンセルシス
テムのスピーカ数とマイク数のトータル数が少ない程、
適応フィルタやフィルタードＸ信号作成用フィルタの係
数を多くして消音性能を向上する騒音キャンセル方式を
提供することである。本発明の別の目的は、搭乗者状態
を検出して自動的に、あるいはスイッチにより騒音キャ
ンセル効果が大きくなる騒音キャンセルシステムを選択
して騒音をキャンセルする騒音キャンセル方式を提供す
ることである。
【００２６】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によれ
ば、スピーカ数とマイク数のトータル数が異なる各種騒
音キャンセルシステムに対応させて、適応信号処理のた
めのソフトウェアと、ステップサイズパラメータと、信
号処理用参照信号を生成するフィルタを構成する各デジ
タルフィルタの係数とを各種騒音キャンセルシステムに
対応させて記憶する記憶手段、所定の騒音キャンセルシ
ステムを指定する手段、前記指定された騒音キャンセル
システムに応じたソフトウェア、ステップサイズパラメ
ータ、フィルタ係数を選択して前記騒音キャンセルコン
トローラに入力する選択手段、指定された騒音キャンセ
ルシステムに応じたソフトウェア、ステップサイズパラ
メータ、フィルタ係数を用いて、適応信号処理をおこな
う騒音キャンセルコントローラとにより達成される。
ば、スピーカ数とマイク数のトータル数が異なる各種騒
音キャンセルシステムに対応させて、適応信号処理のた
めのソフトウェアと、ステップサイズパラメータと、信
号処理用参照信号を生成するフィルタを構成する各デジ
タルフィルタの係数とを各種騒音キャンセルシステムに
対応させて記憶する記憶手段、所定の騒音キャンセルシ
ステムを指定する手段、前記指定された騒音キャンセル
システムに応じたソフトウェア、ステップサイズパラメ
ータ、フィルタ係数を選択して前記騒音キャンセルコン
トローラに入力する選択手段、指定された騒音キャンセ
ルシステムに応じたソフトウェア、ステップサイズパラ
メータ、フィルタ係数を用いて、適応信号処理をおこな
う騒音キャンセルコントローラとにより達成される。
【００２７】
【作用】スピーカ数とマイク数のトータル数が異なる各
種騒音キャンセルシステムに対応させて、適応信号処理
のためのソフトウェアと、ステップサイズパラメータ
と、信号処理用参照信号を生成するフィルタを構成する
各デジタルフィルタの係数とを各種騒音キャンセルシス
テムに対応させて予め記憶しておき、所定の騒音キャン
セルシステムを指定し、前記指定された騒音キャンセル
システムに応じたソフトウェア、ステップサイズパラメ
ータ、フィルタ係数を選択して前記騒音キャンセルコン
トローラに入力し、騒音キャンセルコントローラは該指
定された騒音キャンセルシステムに応じたソフトウェ
ア、ステップサイズパラメータ、フィルタ係数を用い
て、適応信号処理を行う。このようにすれば、自動車の
搭乗者に応じて最適の騒音キャンセル効果が得られるよ
うに騒音キャンセルシステムを構成しておき、実際の搭
乗者に応じた最適の騒音キャンセルシステムで騒音をキ
ャンセルすることができる。又、スイッチからの切換信
号によりあるいは着座検出信号に基づいて最適のの騒音
キャンセルシステムを選択することにより、簡単に、あ
るいは自動的に最適の騒音キャンセル効果が得られるよ
うにすることができる。
種騒音キャンセルシステムに対応させて、適応信号処理
のためのソフトウェアと、ステップサイズパラメータ
と、信号処理用参照信号を生成するフィルタを構成する
各デジタルフィルタの係数とを各種騒音キャンセルシス
テムに対応させて予め記憶しておき、所定の騒音キャン
セルシステムを指定し、前記指定された騒音キャンセル
システムに応じたソフトウェア、ステップサイズパラメ
ータ、フィルタ係数を選択して前記騒音キャンセルコン
トローラに入力し、騒音キャンセルコントローラは該指
定された騒音キャンセルシステムに応じたソフトウェ
ア、ステップサイズパラメータ、フィルタ係数を用い
て、適応信号処理を行う。このようにすれば、自動車の
搭乗者に応じて最適の騒音キャンセル効果が得られるよ
うに騒音キャンセルシステムを構成しておき、実際の搭
乗者に応じた最適の騒音キャンセルシステムで騒音をキ
ャンセルすることができる。又、スイッチからの切換信
号によりあるいは着座検出信号に基づいて最適のの騒音
キャンセルシステムを選択することにより、簡単に、あ
るいは自動的に最適の騒音キャンセル効果が得られるよ
うにすることができる。
【００２８】
【実施例】図１は本発明の実施例構成図であり、騒音源
をエンジン１個とし、スピーカが４個、マイクが４個そ
れぞれ設けられている。全体の構成 図中、３１は騒音源であるエンジン、３２はエンジン回
転数Ｒを検出する回転数センサ、３３はエンジン回転数
Ｒに応じた周波数を有する一定振幅の正弦波信号を参照
信号ｘa1nとして発生する参照信号発生部である。
をエンジン１個とし、スピーカが４個、マイクが４個そ
れぞれ設けられている。全体の構成 図中、３１は騒音源であるエンジン、３２はエンジン回
転数Ｒを検出する回転数センサ、３３はエンジン回転数
Ｒに応じた周波数を有する一定振幅の正弦波信号を参照
信号ｘa1nとして発生する参照信号発生部である。
【００２９】３４はＤＳＰ構成の騒音キャンセルコント
ローラであり、参照信号発生部３３から発生する参照信
号ｘa1nを入力されると共に、車室内の各騒音キャンセ
ル位置（観測点であり前後左右座席の搭乗者近傍）にお
ける騒音Ｓn1〜Ｓn4とキャンセル音Ｓc1〜Ｓc4の合成音
信号をエラ−信号ｅn（ｅ1n，ｅ2n，ｅ3n，ｅ4n）とし
て入力され、エラー信号ｅnと参照信号ｘa1nとステップ
サイズパラメータμとを用いて各観測点のエラ−信号ｅ
1n，ｅ2n，ｅ3n，ｅ4nが最小となるように適応信号処理
を行って騒音キャンセル信号ｙa1n〜ｙa4nを出力する。
ローラであり、参照信号発生部３３から発生する参照信
号ｘa1nを入力されると共に、車室内の各騒音キャンセ
ル位置（観測点であり前後左右座席の搭乗者近傍）にお
ける騒音Ｓn1〜Ｓn4とキャンセル音Ｓc1〜Ｓc4の合成音
信号をエラ−信号ｅn（ｅ1n，ｅ2n，ｅ3n，ｅ4n）とし
て入力され、エラー信号ｅnと参照信号ｘa1nとステップ
サイズパラメータμとを用いて各観測点のエラ−信号ｅ
1n，ｅ2n，ｅ3n，ｅ4nが最小となるように適応信号処理
を行って騒音キャンセル信号ｙa1n〜ｙa4nを出力する。
【００３０】３５は適応フィルタから出力される４つの
騒音キャンセル信号ｙa1n〜ｙa4nをそれぞれアナログの
騒音キャンセル信号に変換するＤＡコンバータ、３６は
各アナログの騒音キャンセル信号を増幅するパワ−アン
プ、３７は４つの騒音キャンセル信号を入力され騒音キ
ャンセル音Ｓc1〜Ｓc4を放射する４つのキャンセルスピ
−カ（図１２のＳＰ1〜ＳＰ4に相当する）、３８は騒音
キャンセル点に配置され、騒音Ｓn1〜Ｓn4とキャンセル
音Ｓc1〜Ｓc4の合成音を検出し、合成音信号をエラ−信
号ｅ1n，ｅ2n，ｅ3n，ｅ4nとして出力する４つのエラ−
マイク（図１２のＭＣ1〜ＭＣ4に相当する）、３９はエ
ラー信号ｅ1n，ｅ2n，ｅ3n，ｅ4nをデジタルに変換する
ＡＤコンバータ、４０はスピーカから騒音キャンセル点
までキャンセル音が伝搬するキャンセル音伝搬系（二次
音伝搬系）である。
騒音キャンセル信号ｙa1n〜ｙa4nをそれぞれアナログの
騒音キャンセル信号に変換するＤＡコンバータ、３６は
各アナログの騒音キャンセル信号を増幅するパワ−アン
プ、３７は４つの騒音キャンセル信号を入力され騒音キ
ャンセル音Ｓc1〜Ｓc4を放射する４つのキャンセルスピ
−カ（図１２のＳＰ1〜ＳＰ4に相当する）、３８は騒音
キャンセル点に配置され、騒音Ｓn1〜Ｓn4とキャンセル
音Ｓc1〜Ｓc4の合成音を検出し、合成音信号をエラ−信
号ｅ1n，ｅ2n，ｅ3n，ｅ4nとして出力する４つのエラ−
マイク（図１２のＭＣ1〜ＭＣ4に相当する）、３９はエ
ラー信号ｅ1n，ｅ2n，ｅ3n，ｅ4nをデジタルに変換する
ＡＤコンバータ、４０はスピーカから騒音キャンセル点
までキャンセル音が伝搬するキャンセル音伝搬系（二次
音伝搬系）である。
【００３１】４１はスピーカ数とマイク数のトータル数
が異なる各種騒音キャンセルシステムに対応させて、
(1)適応信号処理のためのソフトウェアと、(2)ステップ
サイズパラメータと、(3)信号処理用参照信号を生成す
るソフトウェアと、(4)信号処理用参照信号を生成する
フィルタの各ＦＩＲ型デジタルフィルタの係数をそれぞ
れ記憶する記憶部である。４２はどの騒音キャンセルシ
ステムにより騒音キャンセル制御を実行させるかを指示
する騒音キャンセルシステム指示部、４３は指示された
騒音キャンセルシステムに応じた各種ソフトウェア、ス
テップサイズパラメータ及びフィルタ係数をＤＳＰ構成
の騒音キャンセルコントローラ３４に入力するソフトウ
ェア・パラメータ選択部である。
が異なる各種騒音キャンセルシステムに対応させて、
(1)適応信号処理のためのソフトウェアと、(2)ステップ
サイズパラメータと、(3)信号処理用参照信号を生成す
るソフトウェアと、(4)信号処理用参照信号を生成する
フィルタの各ＦＩＲ型デジタルフィルタの係数をそれぞ
れ記憶する記憶部である。４２はどの騒音キャンセルシ
ステムにより騒音キャンセル制御を実行させるかを指示
する騒音キャンセルシステム指示部、４３は指示された
騒音キャンセルシステムに応じた各種ソフトウェア、ス
テップサイズパラメータ及びフィルタ係数をＤＳＰ構成
の騒音キャンセルコントローラ３４に入力するソフトウ
ェア・パラメータ選択部である。
【００３２】騒音キャンセルコントローラ
騒音キャンセルコントローラ３４はＤＳＰで構成されて
おり、機能的には適応信号処理部３４ａと、デジタルフ
ィルタ構成の適応フィルタ３４ｂと、適応信号処理に用
いる参照信号（フィルタードＸ信号）作成用のフィルタ
（フィルタードＸ信号作成用フィルタ）３４ｃを備えて
いる。適応信号処理部３４ａは騒音キャンセル点におけ
るエラー信号ｅ1n，ｅ2n，ｅ 3n，ｅ4nとフィルタードＸ
信号作成用フィルタ１４ｃを介して入力される信号処理
用の参照信号Ｒ11，Ｒ21，Ｒ31，Ｒ41を入力され、これ
ら信号を用いて(1)式に従って騒音キャンセル点におけ
る騒音をキャンセルするように適応信号処理を行い、適
応フィルタ３４ｂの係数を決定する。すなわち、適応信
号処理部３４ａは周知のＬＭＳ(Least Mean Square)適
応アルゴリズムに従って、エラ−マイク３８から入力さ
れたエラ−信号ｅ1n，ｅ2n，ｅ3n，ｅ4nが最小となるよ
うに適応フィルタ３４ｂの係数を決定する。適応フィル
タ３４ｂは適応信号処理部３４ａにより決定された係数
に従って参照信号ｘa1nにデジタルフィルタ処理を施し
て騒音キャンセル信号ｙa1n〜ｙa4nを出力する。
おり、機能的には適応信号処理部３４ａと、デジタルフ
ィルタ構成の適応フィルタ３４ｂと、適応信号処理に用
いる参照信号（フィルタードＸ信号）作成用のフィルタ
（フィルタードＸ信号作成用フィルタ）３４ｃを備えて
いる。適応信号処理部３４ａは騒音キャンセル点におけ
るエラー信号ｅ1n，ｅ2n，ｅ 3n，ｅ4nとフィルタードＸ
信号作成用フィルタ１４ｃを介して入力される信号処理
用の参照信号Ｒ11，Ｒ21，Ｒ31，Ｒ41を入力され、これ
ら信号を用いて(1)式に従って騒音キャンセル点におけ
る騒音をキャンセルするように適応信号処理を行い、適
応フィルタ３４ｂの係数を決定する。すなわち、適応信
号処理部３４ａは周知のＬＭＳ(Least Mean Square)適
応アルゴリズムに従って、エラ−マイク３８から入力さ
れたエラ−信号ｅ1n，ｅ2n，ｅ3n，ｅ4nが最小となるよ
うに適応フィルタ３４ｂの係数を決定する。適応フィル
タ３４ｂは適応信号処理部３４ａにより決定された係数
に従って参照信号ｘa1nにデジタルフィルタ処理を施し
て騒音キャンセル信号ｙa1n〜ｙa4nを出力する。
【００３３】尚、騒音キャンセルコントローラ３４は、
騒音キャンセルシステム指示部４２により指定された騒
音キャンセルシステムに応じたソフトウェア及びステッ
プサイズパラメータ、フィルタ係数等を用いて適応信号
処理を行って騒音をキャンセルするようになっている。
図１の実施例では、指定可能な騒音キャンセルシステム
として、スピーカＳＰ1〜ＳＰ4及びマイクＭＣ1〜Ｍ
Ｃ4をそれぞれ車室内の前後左右座席に設け、全観測点
（全座席）の騒音をキャンセルする１−４−４系システ
ム（図１２参照）、車室内における２つの座席（運転
席、助手席）のスピーカＳＰ1〜ＳＰ2及びマイクＭＣ1
〜ＭＣ2を用いて（他の２つは使用しない）、運転席、
助手席の騒音をキャンセルする１−２−２系システム
（図１１参照）があり、騒音キャンセルコントローラ３
４は指定されたシステムに応じた適応信号処理を行って
騒音をキャンセルするようになっている。
騒音キャンセルシステム指示部４２により指定された騒
音キャンセルシステムに応じたソフトウェア及びステッ
プサイズパラメータ、フィルタ係数等を用いて適応信号
処理を行って騒音をキャンセルするようになっている。
図１の実施例では、指定可能な騒音キャンセルシステム
として、スピーカＳＰ1〜ＳＰ4及びマイクＭＣ1〜Ｍ
Ｃ4をそれぞれ車室内の前後左右座席に設け、全観測点
（全座席）の騒音をキャンセルする１−４−４系システ
ム（図１２参照）、車室内における２つの座席（運転
席、助手席）のスピーカＳＰ1〜ＳＰ2及びマイクＭＣ1
〜ＭＣ2を用いて（他の２つは使用しない）、運転席、
助手席の騒音をキャンセルする１−２−２系システム
（図１１参照）があり、騒音キャンセルコントローラ３
４は指定されたシステムに応じた適応信号処理を行って
騒音をキャンセルするようになっている。
【００３４】記憶部
記憶部４１には、１−２−２系システム及び１−４−４
系システムのそれぞれにおいて最適の適応信号処理を行
って、車室内の騒音をキャンセルできるように、各シス
テムに対応させて信号処理用ソフトウェア及び参照信号
生成用のソフトウェア，、ステップサイズパラメー
タ、フィルタの係数等が格納されている。信号処理
用ソフトウェアは、騒音キャンセルシステムのスピー
カ数とマイク数のトータル数が少ない程、適応フィルタ
３４ｂを構成する各ＦＩＲ型デジタルフィルタの係数の
数が多い適応信号処理を行って消音性能を向上するよう
にプログラムされている。同様に、騒音キャンセルシス
テムのスピーカ数とマイク数のトータル数が少ない程、
フィルタードＸ信号生成用フィルタ３４ｃを構成する各
ＦＩＲ型デジタルフィルタの係数が多く設定され、消音
性能を向上するようになっている。又、各システムに応
じた最適のステップサイズパラメータが設定されてい
る。従って、１−２−２系システム（スピーカ数２、マ
イク数２）は、１−４−４系システム（スピーカ数４、
マイク数４）に比べて、適応フィルタ３４ｂやフィルタ
ードＸ信号作成用フィルタ３４ｃの係数が多くなってお
り、フロント側座席における消音性能が向上し、騒音を
１−４−４系システムより効果的にキャンセルする。
系システムのそれぞれにおいて最適の適応信号処理を行
って、車室内の騒音をキャンセルできるように、各シス
テムに対応させて信号処理用ソフトウェア及び参照信号
生成用のソフトウェア，、ステップサイズパラメー
タ、フィルタの係数等が格納されている。信号処理
用ソフトウェアは、騒音キャンセルシステムのスピー
カ数とマイク数のトータル数が少ない程、適応フィルタ
３４ｂを構成する各ＦＩＲ型デジタルフィルタの係数の
数が多い適応信号処理を行って消音性能を向上するよう
にプログラムされている。同様に、騒音キャンセルシス
テムのスピーカ数とマイク数のトータル数が少ない程、
フィルタードＸ信号生成用フィルタ３４ｃを構成する各
ＦＩＲ型デジタルフィルタの係数が多く設定され、消音
性能を向上するようになっている。又、各システムに応
じた最適のステップサイズパラメータが設定されてい
る。従って、１−２−２系システム（スピーカ数２、マ
イク数２）は、１−４−４系システム（スピーカ数４、
マイク数４）に比べて、適応フィルタ３４ｂやフィルタ
ードＸ信号作成用フィルタ３４ｃの係数が多くなってお
り、フロント側座席における消音性能が向上し、騒音を
１−４−４系システムより効果的にキャンセルする。
【００３５】騒音キャンセルシステム指示部
騒音キャンセルシステム指示部４２は、例えば、座席シ
ートの下に配置された着座センサ（シートベルトでも良
い）からの信号を入力され、後の座席に一人でも着座し
ている場合には１−４−４系システムを指示し、後の座
席にだれも着座していない場合には１−２−２系システ
ムを指示するようになっている。尚、騒音キャンセルシ
ステムの指示は着座センサによらず、スイッチを設けて
手動で指示するように構成することもできる。ソフトウ
ェア・パラメータ選択部４３は騒音キャンセルシステム
指示部４２から指示されたシステムに応じた信号処理用
及び参照信号生成用のソフトウェア、ステップサイズパ
ラメータ、フィルタの係数を記憶部４１より選択して騒
音キャンセルシステム３４に入力する。
ートの下に配置された着座センサ（シートベルトでも良
い）からの信号を入力され、後の座席に一人でも着座し
ている場合には１−４−４系システムを指示し、後の座
席にだれも着座していない場合には１−２−２系システ
ムを指示するようになっている。尚、騒音キャンセルシ
ステムの指示は着座センサによらず、スイッチを設けて
手動で指示するように構成することもできる。ソフトウ
ェア・パラメータ選択部４３は騒音キャンセルシステム
指示部４２から指示されたシステムに応じた信号処理用
及び参照信号生成用のソフトウェア、ステップサイズパ
ラメータ、フィルタの係数を記憶部４１より選択して騒
音キャンセルシステム３４に入力する。
【００３６】全体の動作
後の座席に着座している場合
後の座席に着座している場合には、騒音キャンセルシス
テム指示部４２より、１−４−４系の騒音キャンセルシ
ステムが指示される。ソフトウェア・パラメータ選択部
４３は１−４−４系システムが指示されると、該システ
ムに応じた信号処理用及び参照信号生成用のソフトウェ
ア、ステップサイズパラメータ、フィルタの係数を記憶
部４１より選択して騒音キャンセルコントローラ３４に
入力する。以上により、図１２の１−４−４系システム
が構成される。かかる状態において、エンジン３１が回
転すると、その回転数Ｒは回転数センサ３２により検出
され、参照信号発生部３３はエンジン回転数Ｒに応じた
周波数の参照信号ｘa1nを発生し、騒音キャンセルコン
トローラ３４に入力する。この時、エンジン１１から発
生した周期性を有するエンジン音（周期性ノイズ）は、
所定の伝達関数を有する騒音伝搬系(一次音伝搬系)を有
する空中を伝播して各騒音キャンセル点に至る。各騒音
キャンセル点における騒音とキャンセル音の合成音をエ
ラーマイク３８は検出し、合成音信号（エラー信号）ｅ
1n，ｅ2n，ｅ3n，ｅ4nをＡＤコンバータ３９を介して適
応信号処理部３４ａに入力する。以上と並行してフィル
タードＸ信号作成用フィルタ３４ｃは参照信号ｘa1nを
入力され、該信号にキャンセル音伝搬系４０の１６個の
伝搬特性Ｃ11〜Ｃ41，Ｃ12〜Ｃ42，Ｃ13〜Ｃ43，Ｃ14〜
Ｃ 44を畳み込んで適応信号処理用の参照信号Ｒ11，
Ｒ21，Ｒ31，Ｒ41を生成して適応信号処理部１４ａに入
力する。
テム指示部４２より、１−４−４系の騒音キャンセルシ
ステムが指示される。ソフトウェア・パラメータ選択部
４３は１−４−４系システムが指示されると、該システ
ムに応じた信号処理用及び参照信号生成用のソフトウェ
ア、ステップサイズパラメータ、フィルタの係数を記憶
部４１より選択して騒音キャンセルコントローラ３４に
入力する。以上により、図１２の１−４−４系システム
が構成される。かかる状態において、エンジン３１が回
転すると、その回転数Ｒは回転数センサ３２により検出
され、参照信号発生部３３はエンジン回転数Ｒに応じた
周波数の参照信号ｘa1nを発生し、騒音キャンセルコン
トローラ３４に入力する。この時、エンジン１１から発
生した周期性を有するエンジン音（周期性ノイズ）は、
所定の伝達関数を有する騒音伝搬系(一次音伝搬系)を有
する空中を伝播して各騒音キャンセル点に至る。各騒音
キャンセル点における騒音とキャンセル音の合成音をエ
ラーマイク３８は検出し、合成音信号（エラー信号）ｅ
1n，ｅ2n，ｅ3n，ｅ4nをＡＤコンバータ３９を介して適
応信号処理部３４ａに入力する。以上と並行してフィル
タードＸ信号作成用フィルタ３４ｃは参照信号ｘa1nを
入力され、該信号にキャンセル音伝搬系４０の１６個の
伝搬特性Ｃ11〜Ｃ41，Ｃ12〜Ｃ42，Ｃ13〜Ｃ43，Ｃ14〜
Ｃ 44を畳み込んで適応信号処理用の参照信号Ｒ11，
Ｒ21，Ｒ31，Ｒ41を生成して適応信号処理部１４ａに入
力する。
【００３７】適応信号処理部３４ａはエラー信号ｅ1n，
ｅ2n，ｅ3n，ｅ4nとフィルタ３４ｃより出力される適応
信号処理用の参照信号Ｒ11，Ｒ21，Ｒ31，Ｒ41とステッ
プサイズパラメータμ4とを用いて(1)式に従って適応信
号処理を行い、適応フィルタ３４ｂを構成する４つのＦ
ＩＲ型デジタルフィルタＡ11，Ａ21，Ａ12，Ａ22の係数
（ａ0，ａ1，ａ2）を決定する。尚、１−４−４系シス
テムでは適応フィルタ３４ｂを構成する各ＦＩＲ型デジ
タルフィルタの係数の数を３個としているが、３個に限
らない。適応フィル３４ｂの各ＦＩＲ型デジタルフィル
タＡ11，Ａ21，Ａ12，Ａ22は適応信号処理部３４ａによ
り決定された係数に従って参照信号ｘa1nにデジタルフ
ィルタ処理を施して４つの騒音キャンセル信号ｙa1n〜
ｙa4nを出力し、ＤＡコンバータ３５は該騒音キャンセ
ル信号ｙa1n〜ｙa4nをアナログの騒音キャンセル信号に
変換しパワーアンプ３６を介して４つのスピーカ３７
（ＳＰ1〜ＳＰ4）に入力する。これにより、スピーカ３
７から騒音キャンセル音Ｓc1〜Ｓc4が出力され、二次音
伝搬系４０を介して騒音キャンセル点に到り、騒音をキ
ャンセルするように作用する。以後、上記動作が繰り返
されて騒音は速やかにキャンセルされる。
ｅ2n，ｅ3n，ｅ4nとフィルタ３４ｃより出力される適応
信号処理用の参照信号Ｒ11，Ｒ21，Ｒ31，Ｒ41とステッ
プサイズパラメータμ4とを用いて(1)式に従って適応信
号処理を行い、適応フィルタ３４ｂを構成する４つのＦ
ＩＲ型デジタルフィルタＡ11，Ａ21，Ａ12，Ａ22の係数
（ａ0，ａ1，ａ2）を決定する。尚、１−４−４系シス
テムでは適応フィルタ３４ｂを構成する各ＦＩＲ型デジ
タルフィルタの係数の数を３個としているが、３個に限
らない。適応フィル３４ｂの各ＦＩＲ型デジタルフィル
タＡ11，Ａ21，Ａ12，Ａ22は適応信号処理部３４ａによ
り決定された係数に従って参照信号ｘa1nにデジタルフ
ィルタ処理を施して４つの騒音キャンセル信号ｙa1n〜
ｙa4nを出力し、ＤＡコンバータ３５は該騒音キャンセ
ル信号ｙa1n〜ｙa4nをアナログの騒音キャンセル信号に
変換しパワーアンプ３６を介して４つのスピーカ３７
（ＳＰ1〜ＳＰ4）に入力する。これにより、スピーカ３
７から騒音キャンセル音Ｓc1〜Ｓc4が出力され、二次音
伝搬系４０を介して騒音キャンセル点に到り、騒音をキ
ャンセルするように作用する。以後、上記動作が繰り返
されて騒音は速やかにキャンセルされる。
【００３８】 後の座席に着座していない場合
後の座席にだれも着座していない場合には、騒音キャン
セルシステム指示部４２より、１−２−２系システムが
指示される。ソフトウェア・パラメータ選択部４３は１
−２−２系システムが指示されると、該システムに応じ
た信号処理用及び参照信号生成用のソフトウェア、ステ
ップサイズパラメータ、フィルタの係数を記憶部４１よ
り選択して騒音キャンセルシステム３４に入力する。以
上により、図１１の１−２−２系システムが構成され
る。かかる状態において、エンジン３１が回転すると、
その回転数Ｒは回転数センサ３２により検出され、参照
信号発生部３３はエンジン回転数Ｒに応じた周波数の参
照信号ｘa1nを発生し、騒音キャンセルコントローラ３
４に入力する。エンジン１１から発生した周期性を有す
るエンジン音は、所定の伝達関数を有する騒音伝搬系を
有する空中を伝播して各騒音キャンセル点に至る。
セルシステム指示部４２より、１−２−２系システムが
指示される。ソフトウェア・パラメータ選択部４３は１
−２−２系システムが指示されると、該システムに応じ
た信号処理用及び参照信号生成用のソフトウェア、ステ
ップサイズパラメータ、フィルタの係数を記憶部４１よ
り選択して騒音キャンセルシステム３４に入力する。以
上により、図１１の１−２−２系システムが構成され
る。かかる状態において、エンジン３１が回転すると、
その回転数Ｒは回転数センサ３２により検出され、参照
信号発生部３３はエンジン回転数Ｒに応じた周波数の参
照信号ｘa1nを発生し、騒音キャンセルコントローラ３
４に入力する。エンジン１１から発生した周期性を有す
るエンジン音は、所定の伝達関数を有する騒音伝搬系を
有する空中を伝播して各騒音キャンセル点に至る。
【００３９】各騒音キャンセル点における騒音とキャン
セル音の合成音をエラーマイク３８は検出し、合成音信
号（エラー信号）ｅ1n，ｅ2n，ｅ3n，ｅ4nをＡＤコンバ
ータ３９を介して適応信号処理部３４ａに入力する。以
上と並行してフィルタードＸ信号作成用フィルタ３４ｃ
は参照信号ｘa1nを入力され、該信号にキャンセル音伝
搬系４０の４個の伝搬特性Ｃ11〜Ｃ21，Ｃ12〜Ｃ22を畳
み込んで適応信号処理用の参照信号Ｒ11，Ｒ21を生成し
て適応信号処理部３４ａに入力する。適応信号処理部３
４ａはフロント側の２つのマイクから出力されたエラー
信号ｅ1n，ｅ2nとフィルタ３４ｃより出力される適応信
号処理用参照信号Ｒ11，Ｒ21とステップサイズパラメー
タμ4とを用いて次式に従って適応信号処理を行い、適
応フィルタ３４ｂを構成する２つのＦＩＲ型デジタルフ
ィルタＡ11，Ａ21の係数（ａ0，ａ1，・・・、ａ5）を
決定する。
セル音の合成音をエラーマイク３８は検出し、合成音信
号（エラー信号）ｅ1n，ｅ2n，ｅ3n，ｅ4nをＡＤコンバ
ータ３９を介して適応信号処理部３４ａに入力する。以
上と並行してフィルタードＸ信号作成用フィルタ３４ｃ
は参照信号ｘa1nを入力され、該信号にキャンセル音伝
搬系４０の４個の伝搬特性Ｃ11〜Ｃ21，Ｃ12〜Ｃ22を畳
み込んで適応信号処理用の参照信号Ｒ11，Ｒ21を生成し
て適応信号処理部３４ａに入力する。適応信号処理部３
４ａはフロント側の２つのマイクから出力されたエラー
信号ｅ1n，ｅ2nとフィルタ３４ｃより出力される適応信
号処理用参照信号Ｒ11，Ｒ21とステップサイズパラメー
タμ4とを用いて次式に従って適応信号処理を行い、適
応フィルタ３４ｂを構成する２つのＦＩＲ型デジタルフ
ィルタＡ11，Ａ21の係数（ａ0，ａ1，・・・、ａ5）を
決定する。
【００４０】
【数５】
【００４１】尚、１−２−２系システムでは、適応フィ
ルタの係数の数を６個としているが、６個に限らない。
適応フィル３４ｂの各ＦＩＲ型デジタルフィルタＡ11，
Ａ21は適応信号処理部３４ａにより決定された係数に従
って参照信号ｘa1nにデジタルフィルタ処理を施して２
つの騒音キャンセル信号ｙa1n〜ｙa2nを出力し、ＤＡコ
ンバータ３５は該騒音キャンセル信号ｙa1n〜ｙa2nをア
ナログの騒音キャンセル信号に変換しパワーアンプ３６
を介して２つのフロント側のスピーカ３７（ＳＰ1〜Ｓ
Ｐ2）に入力する。これにより、スピーカ３７（ＳＰ1〜
ＳＰ2）から騒音キャンセル音Ｓc1〜Ｓc2が出力され、
二次音伝搬系４０を介して騒音キャンセル点に到り、騒
音をキャンセルするように作用する。以後、上記動作が
繰り返されて騒音は速やかにキャンセルされる。
ルタの係数の数を６個としているが、６個に限らない。
適応フィル３４ｂの各ＦＩＲ型デジタルフィルタＡ11，
Ａ21は適応信号処理部３４ａにより決定された係数に従
って参照信号ｘa1nにデジタルフィルタ処理を施して２
つの騒音キャンセル信号ｙa1n〜ｙa2nを出力し、ＤＡコ
ンバータ３５は該騒音キャンセル信号ｙa1n〜ｙa2nをア
ナログの騒音キャンセル信号に変換しパワーアンプ３６
を介して２つのフロント側のスピーカ３７（ＳＰ1〜Ｓ
Ｐ2）に入力する。これにより、スピーカ３７（ＳＰ1〜
ＳＰ2）から騒音キャンセル音Ｓc1〜Ｓc2が出力され、
二次音伝搬系４０を介して騒音キャンセル点に到り、騒
音をキャンセルするように作用する。以後、上記動作が
繰り返されて騒音は速やかにキャンセルされる。
【００４２】尚、以上では適宜、１−２−２系システム
と１−４−４系システムを指示し、騒音キャンセルコン
トローラのソフトウェア、パラメータ、係数等を指示さ
れたシステムのものに変更して騒音キャンセルを行う場
合であるが本発明はかかる場合に限るものではない。す
なわち、騒音源数がＫ、スピーカ数がＭ、マイク数がＬ
個の騒音キャンセルシステムをＫ−Ｍ−Ｌ系システムと
称することにすると、図２に示すように、１−１−１系
システム１０１、１−２−２系システム１０２、１−２
−４系システム１０３、デュアル１−２−２系システム
１０４、１−４−４系システム１０５等に対応させて、
適応信号処理用ソフトウェア、ステップサイズパラ
メータ、信号処理用参照信号を生成するソフトウェ
ア、信号処理用参照信号を生成するフィルタの係数を
それぞれ記憶部４１に記憶しておき、所定のシステムを
指示して該システムに応じた騒音キャンセル制御を行う
ようにも構成できる。
と１−４−４系システムを指示し、騒音キャンセルコン
トローラのソフトウェア、パラメータ、係数等を指示さ
れたシステムのものに変更して騒音キャンセルを行う場
合であるが本発明はかかる場合に限るものではない。す
なわち、騒音源数がＫ、スピーカ数がＭ、マイク数がＬ
個の騒音キャンセルシステムをＫ−Ｍ−Ｌ系システムと
称することにすると、図２に示すように、１−１−１系
システム１０１、１−２−２系システム１０２、１−２
−４系システム１０３、デュアル１−２−２系システム
１０４、１−４−４系システム１０５等に対応させて、
適応信号処理用ソフトウェア、ステップサイズパラ
メータ、信号処理用参照信号を生成するソフトウェ
ア、信号処理用参照信号を生成するフィルタの係数を
それぞれ記憶部４１に記憶しておき、所定のシステムを
指示して該システムに応じた騒音キャンセル制御を行う
ようにも構成できる。
【００４３】デュアル１−２−２系システムとは、１−
４−４系システムを独立した２つの１−２−２系システ
ムに分けて騒音キャンセルするシステムである。すなわ
ち、車室内におけるエンジン音をキャンセルする１−４
−４系システムにおいては、スピーカの向き、スピーカ
からマイクまでの距離を考慮すると、フロント側のスピ
ーカＳＰ1、ＳＰ2がリア側のマイクＭＣ3，ＭＣ4に及ぼ
す影響は小さく、又、リア側のスピーカＳＰ3、ＳＰ4が
フロント側のマイクＭＣ1，ＭＣ2に及ぼす影響は小さ
い。このため、フロント側とリア側を独立した系として
考えて２つの１−２−２系システムを構成し、それぞれ
の１−２−２系システムで騒音キャンセルを行う。かか
るシステムがデュアル１−２−２系システムである。
４−４系システムを独立した２つの１−２−２系システ
ムに分けて騒音キャンセルするシステムである。すなわ
ち、車室内におけるエンジン音をキャンセルする１−４
−４系システムにおいては、スピーカの向き、スピーカ
からマイクまでの距離を考慮すると、フロント側のスピ
ーカＳＰ1、ＳＰ2がリア側のマイクＭＣ3，ＭＣ4に及ぼ
す影響は小さく、又、リア側のスピーカＳＰ3、ＳＰ4が
フロント側のマイクＭＣ1，ＭＣ2に及ぼす影響は小さ
い。このため、フロント側とリア側を独立した系として
考えて２つの１−２−２系システムを構成し、それぞれ
の１−２−２系システムで騒音キャンセルを行う。かか
るシステムがデュアル１−２−２系システムである。
【００４４】
【発明の効果】以上、本発明によれば、スピーカ数とマ
イク数のトータル数が異なる各種騒音キャンセルシステ
ムに対応させて、適応信号処理のためのソフトウェア
と、ステップサイズパラメータと、信号処理用参照信号
を生成するフィルタを構成する各デジタルフィルタの係
数とを各種騒音キャンセルシステムに対応させて予め記
憶しておき、所定の騒音キャンセルシステムを指定し、
前記指定された騒音キャンセルシステムに応じたソフト
ウェア、ステップサイズパラメータ、フィルタ係数を選
択して前記騒音キャンセルコントローラに入力し、騒音
キャンセルコントローラは該指定された騒音キャンセル
システムに応じたソフトウェア、ステップサイズパラメ
ータ、フィルタ係数を用いて、適応信号処理を行うよう
に構成したから、自動車の搭乗者に応じて最適の騒音キ
ャンセル効果が得られるように騒音キャンセルシステム
を構成しておき、実際の搭乗者に応じた最適の騒音キャ
ンセルシステムで騒音をキャンセルすることができる。
又、本発明によれば、信号処理用参照信号を生成するフ
ィルタの係数の数をスピーカ数とマイク数のトータル数
が少ない程多くなるようにしたから、ますます自動車の
搭乗者に応じて最適の騒音キャンセル効果を得るように
することができる。更に、本発明によれば、スイッチか
らの切換信号によりあるいは着座検出信号に基づいて所
定の騒音キャンセルシステムを選択するように構成した
から、簡単に、あるいは自動的に最適の騒音キャンセル
システムを選択することができる。
イク数のトータル数が異なる各種騒音キャンセルシステ
ムに対応させて、適応信号処理のためのソフトウェア
と、ステップサイズパラメータと、信号処理用参照信号
を生成するフィルタを構成する各デジタルフィルタの係
数とを各種騒音キャンセルシステムに対応させて予め記
憶しておき、所定の騒音キャンセルシステムを指定し、
前記指定された騒音キャンセルシステムに応じたソフト
ウェア、ステップサイズパラメータ、フィルタ係数を選
択して前記騒音キャンセルコントローラに入力し、騒音
キャンセルコントローラは該指定された騒音キャンセル
システムに応じたソフトウェア、ステップサイズパラメ
ータ、フィルタ係数を用いて、適応信号処理を行うよう
に構成したから、自動車の搭乗者に応じて最適の騒音キ
ャンセル効果が得られるように騒音キャンセルシステム
を構成しておき、実際の搭乗者に応じた最適の騒音キャ
ンセルシステムで騒音をキャンセルすることができる。
又、本発明によれば、信号処理用参照信号を生成するフ
ィルタの係数の数をスピーカ数とマイク数のトータル数
が少ない程多くなるようにしたから、ますます自動車の
搭乗者に応じて最適の騒音キャンセル効果を得るように
することができる。更に、本発明によれば、スイッチか
らの切換信号によりあるいは着座検出信号に基づいて所
定の騒音キャンセルシステムを選択するように構成した
から、簡単に、あるいは自動的に最適の騒音キャンセル
システムを選択することができる。
【図１】本発明の実施例構成図である。
【図２】本発明の各種ソフトウェア及びパラメータ等の
記憶例説明図表である。
記憶例説明図表である。
【図３】従来の騒音キャンセル装置の構成図である。
【図４】騒音キャンセル動作説明用波形図である。
【図５】騒音源、スピーカ、観測点が複数存在する場合
の従来の騒音キャンセル装置の構成図である。
の従来の騒音キャンセル装置の構成図である。
【図６】一次音仮想伝搬系の説明図である。
【図７】伝達関数マトリックスの各要素を実現するデジ
タルフィルタの構成図である。
タルフィルタの構成図である。
【図８】二次音伝搬系の説明図である。
【図９】フィルタードＸ信号作成用フィルタの構成図で
ある。
ある。
【図１０】適応フィルタの構成図である。
【図１１】騒音源が１個、スピーカ、マイクが２個存在
する場合の騒音キャンセル装置の構成図である。
する場合の騒音キャンセル装置の構成図である。
【図１２】騒音源が１個、、スピーカ、マイクが４個存
在する場合の騒音キャンセル装置の構成図である。
在する場合の騒音キャンセル装置の構成図である。
３３・・参照信号発生部
３４・・騒音キャンセルコントローラ
３４ａ・・適応信号処理部
３４ｂ・・適応フィルタ
３４ｃ・・フィルタードＸ信号作成用フィルタ
３７・・スピーカ
３８・・エラーマイク
４１・・記憶部
４２・・騒音キャンセルシステム指示部
４３・・ソフトウェア・パラメータ選択部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 宮内 邦夫
埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式
会社本田技術研究所内
(56)参考文献 特開 平３−284098（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−274897（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−74399（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G10K 11/178
F01N 1/00
H03H 17/04
H03H 21/00
G01P 1/08
Claims (3)
- 【請求項１】 騒音キャンセル点における騒音をキャン
セルするキャンセル音を出力するスピーカ、 騒音キャンセル点における騒音とキャンセル音の合成音
を検出するマイク、 騒音源から発生する騒音に応じた参照信号を発生する参
照信号発生部、 該参照信号に各スピーカから全マイクまでのキャンセル
音伝搬系の特性を付与して信号処理用参照信号を生成す
るフィルタと、参照信号発生部から出力される参照信号
に所定のフィルタリング処理を施して騒音キャンセル信
号を発生して各スピーカに入力する適応フィルタと、騒
音キャンセル点における合成音信号と信号処理用参照信
号と信号処理用の係数であるステップサイズパラメ−タ
を用いて前記騒音キャンセル点における騒音をキャンセ
ルするように適応フィルタの係数を決定する適応信号処
理部とを有する騒音キャンセルコントローラ、 を備えた騒音キャンセルシステムにおける騒音キャンセ
ル方式において、スピーカ数とマイク数のトータル数が異なる各種騒音キ
ャンセルシステムに対応させて、適応信号処理のための
ソフトウェアと、ステップサイズパラメータと、信号処
理用参照信号を生成するフィルタを構成する各デジタル
フィルタの係数とを各種騒音キャンセルシステムに対応
させて記憶する記憶手段、 所定の騒音キャンセルシステムを指定する手段、 前記指定された騒音キャンセルシステムに応じたソフト
ウェア、ステップサイズパラメータ、フィルタ係数を選
択して前記騒音キャンセルコントローラに入力する選択
手段、 を備え、前記 騒音キャンセルコントローラは指定された
騒音キャンセルシステムに応じたソフトウェア、ステッ
プサイズパラメータ、フィルタ係数を用いて、適応信号
処理をおこなうことを特徴とする騒音キャンセル方式。 - 【請求項２】 前記信号処理用参照信号を生成するフィ
ルタを構成する各デジタルフィルタの係数の数を、スピ
ーカ数とマイク数のトータル数が少ない程多くなるよう
に設定することを特徴とする請求項１記載の騒音キャン
セル方式。 - 【請求項３】 前記騒音は自動車の車室内におけるエン
ジン音であり、スイッチからの切換信号によりあるいは
着座検出信号に基づいて所定の騒音キャンセルシステム
を指定することを特徴とする請求項１または請求項２記
載の騒音キャンセル方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19427692A JP3532583B2 (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 騒音キャンセル方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19427692A JP3532583B2 (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 騒音キャンセル方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0635484A JPH0635484A (ja) | 1994-02-10 |
| JP3532583B2 true JP3532583B2 (ja) | 2004-05-31 |
Family
ID=16321924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19427692A Expired - Fee Related JP3532583B2 (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 騒音キャンセル方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3532583B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7353837B2 (ja) * | 2019-07-16 | 2023-10-02 | アルパイン株式会社 | 騒音低減装置、車両、騒音低減システム、及び騒音低減方法 |
-
1992
- 1992-07-21 JP JP19427692A patent/JP3532583B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0635484A (ja) | 1994-02-10 |
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