JP3916266B2

JP3916266B2 - Noise control device

Info

Publication number: JP3916266B2
Application number: JP32243694A
Authority: JP
Inventors: 正明永海; 和広崎山; 修石川; 真一岩本; 俊明草野
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 1994-12-26
Filing date: 1994-12-26
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2022-05-16
Also published as: JPH08179781A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は騒音を制御する騒音制御装置に関し、特に本発明は一定条件下で騒音の音色を迅速に制御する騒音制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は従来の騒音制御装置を示す図である。本図に示すように、動力源であるエンジン１からの排気ガスが持っている音響エネルギーを消耗させるマフラ２の後段にキャンセル空間３が設けられる。このキャンセル空間３にはマフラ２からの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４が設けられる。このキャンセル音は騒音のレベルと等しく、騒音の位相と逆位相になっている。マフラ２からの騒音とスピーカ４からのキャンセル音との干渉により、マフラ２からの騒音は、そのレベルが低下されて残留騒音としてテールパイプ３−１より外気に放出される。この残留騒音が外気に放出される付近にマイクロフォン５が設けられ、このマイクロフォン５は残留騒音をマイク信号Ｓｍ(n)に変換する。なお、エンジン１の代わりにモータ等の動力源であってもよく、この場合にはマフラ２はこれに代わり空調ダクト等となる。
【０００３】
キャンセル制御部２００はスピーカ４にキャンセル信号Ｓｃ (n) を出力する。このキャンセル制御部２００において、キャンセル信号Ｓｃ(n)を形成する適応型フィルタ６は、騒音と関係する参照信号を被制御信号として入力し、フィルタ係数が可変である非巡回フィルタＦＩＲ（Finite Impulse Response)からなる。前記マイクロフォン５からのマイク信号及び参照信号を入力するフィルタ係数更新部７はエラー信号が最小になるように適応型フィルタ６の可変フィルタ係数を制御する。これらの適応型フィルタ６及びフィルタ係数更新部７はＤＳＰ（Digital Signal Processor) により形成される。
【０００４】
図１２は図１１の適応型フィルタ６の構成を示す図である。本図に示すように、適応型フィルタ６は参照信号ｑ(n) を入力し、これを逐次遅延する複数の遅延器が設けられ、各該遅延器に乗算器が設けられ、乗算器の出力を加算してキャンセル信号を形成する加算手段が設けられる。ここに、各複数の乗算器の乗算係数（フィルタ係数）をＣ0,Ｃ1,Ｃ2,…,Ｃkとする。
【０００５】
図１１におけるフィルタ係数更新部７では、上記乗算係数を以下の如く更新する。
Ｃp(n+1)＝Ｃp(n)＋α×ｑ(n-p)×Ｓｍ(n) （p=0,1,2,…,k)…（１）
ここに、Ｓｍ(n)はマイクロフォン５からのマイク信号であり、αは収束係数であり、nはサンプリング信号の序数であり、pはフィルタ係数の序数である。
【０００６】
図１３は騒音制御前後の騒音の周波数スペクトルを示す図である。本図（ａ）に示すように、制御前の周波数成分は、１次の周波数ｆ₁と、この高調波成分の２次、３次の周波数ｆ₂、ｆ₃とからなるとする。騒音制御装置により本図（ａ）に示す騒音制御前の周波数スペクトル（成分）は本図（ｂ）に示す騒音制御後のように平坦な周波数スペクトルになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、マフラ２から放出される音響には、適当に強烈で快感を呼び騒音でない音響とみなされるエキゾースト・ノートと、これに対して騒音の音響とみなされるエキゾースト・ノイズとがあり、スポーツカーなどではあまり静かでなくエキゾースト・ノートが要求される。しかしながら、上記騒音制御装置のような電子マフラなどは、エンジンから放出される音響のキャンセルだけを目的とするので、エキゾースト・ノイズだけでなくエキゾースト・ノートもキャンセルしてしまうという問題がある。
【０００８】
したがって、本発明は、上記問題点に鑑み、マフラ２からの騒音をキャンセルすると同時に一定条件下でマフラ２からのエキゾースト・ノートを得るために音色制御を任意にできる騒音制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記問題点を解決するために、次の構成を有する騒音制御装置を提供する。すなわち、エンジンの騒音を制御する制御音を出力するスピーカと、マフラからの騒音が外気に放出される付近に設置され、制御後の結果をエラー信号として検出することができるマイクロフォンと、騒音に関連する参照信号を入力し音色を制御する音色制御信号を形成してスピーカに出力する適応型フィルタと、エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出部と、エンジンの回転数を基に得た角速度に次数を掛けて複数の周波数成分を形成し、さらに各周波数成分に音圧係数を掛けて目標の信号を形成する目標信号形成部と、エラー信号に目標信号を反転して加算した加算信号が最小となるように、適応型フィルタのフィルタ係数を更新するフィルタ係数更新部と、目標信号形成部の目標信号の形成に必要な次数を設定する次数設定部と、目標信号形成部の目標信号の形成に必要な音圧係数を設定する音圧設定部と、を有する騒音制御装置において、次数及び音圧係数からなる任意の音色パターンを記憶するユーティリティ装置と、マイクロフォンからのマイク信号を周波数分析して、ユーティリティ装置に次数を記憶させる次数検出部と、マイクロフォンからのマイク信号を周波数分析して、ユーティリティ装置に音圧係数を記憶させる音圧検出部と、ユーティリティ装置に記憶された次数及び音圧係数に基づいて、次数設定部及び音圧設定部に次数及び音圧係数を設定させるユーザーインタフェースとを設けたことを特徴としている。
【００１０】
さらに、次数及び音圧係数からなる任意の音色パターンを記憶し、これを変更でき、かつユーザーインタフェースにより次数設定部及び音圧設定部に目標信号形成部への音色パターンの設定を制御させるユーティリティ装置と、ユーティリティ装置に記憶された音色パターンを記憶し、かつユーティリティ装置と分離可能なユーザーメモリとを設けても良い。
【００１１】
ユーザーメモリは、音色パターンがパーソナルコンピュータの端末で設定され、かつ設定された音色パターンが変更されるようにすることができる。
【００１２】
さらに、次数及び音圧係数からなる任意の音色パターンを記憶し、これを変更でき、かつユーザーインタフェースにより次数設定部及び音圧設定部に目標信号形成部）への音色パターンの設定を制御させるユーティリティ装置と、目標信号形成部の目標信号の高周波成分を除去して形成した音を車室内に出力するスピーカを設けても良い。
【００１３】
【作用】
本発明の騒音制御装置によれば、前記エンジンの回転数を基に得た角速度に次数を掛けて複数の周波数成分を形成し、さらに各周波数成分に音圧係数を掛けて目標の信号として音色制御信号を形成し、外部より前記次数設定及び前記音圧を制御することにより、例えば、排気音の場合、音色制御は出口音が目標信号に近似するように動作し、目標信号を回転数と使用者からの任意の次数と音圧レベルで設定し、排気音の次数音圧が回転と使用者からの任意の設定されたレベルにできるので、その時々によって、所望の音色が変わるために迅速に対応できるようになり、より有効なユーティリティを提供できる。さらに、ユーティリティ装置は前記次数及び音圧係数からなる任意の音色パターンを記憶し、これを変更でき、かつユーザーインタフェースにより前記次数設定部及び前記音圧設定部に前記目標信号形成部への前記音色パターンの設定を制御させることにより、ユーザーはひとつの音色パターンを設定し、それを基に音色パターンを変更し、さらにそれを別の音色パターンとして設定することにより、ユーザーはその時の好みによって任意にメモリされた音色パターンを迅速に読み出し、音色制御を実行できるようになる。さらに、ユーザーメモリは、前記ユーティリティ装置に記憶された音色パターンを記憶し、かつユーティリティ装置と分離可能であることにより、ユーザーは設定された音色パターンをユーザーメモリに入れて分離できるので、他のユーザーメモリを持ってきて他のユーティリティ装置に入れることができ、他の車両においても交換が可能となり、さらに、ユーザーはユーティリティ装置のメモリの容量に制限されなくなる。前記ユーザーメモリは、音色パターンがパーソナルコンピュータの端末で設定され、かつ設定された音色パターンが変更されることにより、ユーザは車両から離れても設定可能となり、他の車両の情報交換も可能となる。さらに、前記エラー信号を周波数分析して、前記ユーティリティ装置に次数を記憶させ、音圧係数を記憶させることにより、音色パターンをマイクロフォンにより収集された音より生成することにより、現在の自分のマフラの音色パターンが収集でき、他の車両のマフラを近づけるとその車両の音色パターンを設定できるようになる。さらに、前記目標信号形成部の目標信号の高周波成分を除去して形成した音を車室内に出力するスピーカを設けることにより、高周波成分をカットし低域だけを通して自然な感じとすることにより、車外だけでなく、車室内においても好みの音を体感できるようになる。
【００１４】
【実施例】
以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。
図１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。本図において図１１の従来の構成と異なる音色制御部１０は、スムーズなエンジン１の回転感が分かるエキゾースト・ノートを得るためにマフラ２からの騒音の音色を制御する音色制御信号Ｙ(n)を形成して、スピーカ４に出力する。この音色制御部１０は、図１１のキャンセル制御部２００と同様に適応型フィルタ６とフィルタ係数更新部７からなり、さらに、フィルタ係数更新部７の入力側にはマイク信号と後述する目標信号Ｔ(n)を反転して加算する加算部８が設けられる。
【００１５】
さらに、エンジン１からのエンジンの回転パルスを入力して回転数を検出する回転数検出部１１が設けられる。この回転数検出部１１の出力側には回転数を基に目標信号Ｔ(n)を形成して前記加算部８に出力する目標信号形成部１２が設けられる。この目標信号形成部１２のさらなる入力側には、目標信号の周波数の次数ｋを設定する次数設定部１３と、目標信号の周波数次数に対応する音圧ｇを設定する音圧設定部１４とが設けられる。これらの音色制御部１０、回転数検出部１１、目標信号形成部１２、次数設定部１３、音圧設定部１４は、前述と同様に、ＤＳＰにより構成される。
【００１６】
図２は図１の回転数検出部１１の構成例を示す図である。本図（ａ）に示すように、回転数検出部１１は、エンジンの回転パルスの立ち上がりによりリセットされ（参照図２（ｂ））カウント値ｎ（参照図２（ｄ））を出力するカウンタ３１と、カウンタ３１に周期τ0のクロック信号（参照図２（ｃ））を出力するクロック部３２と、カウンタ３１から回転数Ｎ（＝１／ｎτ0）を演算する演算部３３からなる。
【００１７】
図３は図１の目標信号形成部１２の構成例を示す図である。本図に示すように、目標信号形成部１２は、回転数検出部１１からの回転数Ｎを入力しエンジンの回転角速度ω（＝２πＮ）を算出して記憶する角速度記憶部９１と、この角速度ωに周波数の次数ｋ1,ｋ2,ｋ3を掛けた目標角速度ω×ｋ1,ω×ｋ2,ω×ｋ3を記憶する目標角速度記憶部９２、９３、９４と、各目標角速度に対応して正弦波を発生する正弦波発生部９５、９６、９７と、各正弦波発生部９５、９６、９７から出力される正弦波の振幅に音圧係数ｇ1,ｇ2,ｇ3を掛ける乗算部９８、９９、１００と、乗算部９８、９９、１００の出力を加算して目標信号を形成しこれを音色制御部１０に出力する加算部９０とを具備する。ここに、正弦波発生部９５、９６、９７では、それぞれ、例えば、正弦波、
ｓｉｎ（ω×ｋ1×nτ）, ｓｉｎ（ω×ｋ2×nτ）, ｓｉｎ（ω×ｋ3×nτ）
が発生する。ここで、nは序数、τはサンプリング周期である。
【００１８】
また、乗算部９８、９９、１００により、各前記正弦波は、以下のようになる。
ｇ1×ｓｉｎ（ω×ｋ1×nτ）, ｇ2×ｓｉｎ（ω×ｋ2×nτ）, ｇ3×ｓｉｎ
（ω×ｋ3×nτ）
そして、これらは、加算部９０により、目標信号は、以下のようになる。
【００１９】

なお、音色制御部１０の加算部８の出力信号をＥ(n)とすると、
Ｅ(n)＝−Ｔ(n)＋Ｓｍ(n)
となる。
【００２０】
この場合のフィルタ係数更新部７では、式（１）を基に以下のように、フィルタ係数を更新する。
Ｃp(n+1)＝Ｃp(n)＋α×ｑ(n-p)×Ｅ(n)（p=0,1,2,…,k)…（２）
適応型フィルタ６はＥ(n)＝０となるように動作して騒音を音色制御するため、
Ｅ(n)＝−Ｔ(n)＋Ｓｍ(n)＝０
となり、すなわち、Ｓｍ(n)＝Ｔ(n)となる。ここに、Ｓｍ(n)はマイクロフォン５の付近のマイク信号であり、この目標信号形成部１２により、マイクロフォン５の付近の騒音を目標信号の音色に制御する可能になる。このような次数の設定、音圧設定では、その時々において、所望の音色は変わる場合に迅速に対応できない。この迅速性を確保するために、ユーザーインタフェース１５は、外部から次数設定部１３の次数設定、、音圧設定部１４の音圧設定を任意に、以下のように、制御する。
【００２１】
図４は図１のユーザーインタフェース１５による次数設定部１３、音圧設定部１４の設定制御を説明する図である。本図（ａ）に示すように、ユーザーインタフェース１５により次数設定部１３の次数設定、音圧設定部１４の音圧設定が任意に設定されると、本図（ａ）と同様な本図（ｂ）に示すように、マイクロフォン５の付近の騒音の実現値が達成される。
【００２２】
本実施例によれば、例えば、排気音の場合、音色制御は出口音が目標信号に近似するように動作し、また本発明では目標信号を回転数と使用者からの任意の次数と音圧レベルで設定し、排気音の次数音圧が回転と使用者からの任意の設定されたレベルとなることにより、その時々によって、所望の音色は変わるために迅速に対応できるようになり、より有効なユーティリティを提供できる。
【００２３】
図５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る。図１の第１の実施例と異なる構成は、本図に示すように、次数設定部１３、音圧設定部１４及びユーザーインタフェース１５との間にはユーティリティ装置１６が設けられる。ユーザーインタフェース１５により次数設定部１３、音圧設定部１４を個々に制御するユーザーの負担を軽減するために、ユーティリティ装置１６には、次数、これに対する音圧をパターンにした音色パターンを予め記憶する記憶装置と、一旦記憶した音色パターンを変更する変更装置とが設けられる。
【００２４】
図６は図５のユーティリティ装置１６により記憶される音色パターン又は変更される音色パターンを示す図である。本図（ａ）に示すように、例えば、ユーティリティ装置１６には音色パターン１が記憶され、この音色パターン１が音色パターン２に変更可能となるようにしてある。
本実施例によれば、ユーザーはひとつの音色パターンを設定し、それを基に音色パターンを変更し、さらにそれを別の音色パターンとして設定することにより、ユーザーはその時の好みによって任意にメモリされた音色パターンを迅速に読み出し、音色制御を実行できるようになる。
【００２５】
図７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る。本図に示すように、ユーティリティ装置１６にはこれに記憶されている音色パターンを記憶する不揮発性のユーザーメモリ１７が設けられる。このユーザーメモリ１７はユーティリティ装置１６からの音色パターンを移転して記憶した後、ユーティリティ装置１６から分離可能にすることができる。
【００２６】
本実施例によれば、ユーザーは設定された音色パターンをユーザーメモリ１７に入れて分離することにより、他のユーザーメモリ１７を持ってきて他のユーティリティ装置１６に入れることができ、他の車両においても交換が可能となり、さらに、ユーザーはユーティリティ装置１６のメモリの容量に制限されなくなる。
図８は本発明の第４の実施例に係る騒音制御装置を示す図である。本図に示すように、ユーザーメモリ１７をユーザーのパーソナルコンピュータ１８等の端末において、音色パターンを設定できるようにする。
【００２７】
本実施例によれば、ユーザーはユーザーメモリ１７をパーソナルコンピュータ１８等の端末で自由に設定できさらに変更することができる。このため、ユーザは車両から離れても設定可能となり、他の車両の情報交換も可能となる。
図９は本発明の第５の実施例に係る騒音制御装置を示す図である。本図に示すように、マイクロフォン５からのエラー信号を基に次数検出部１９及び音圧検出部２０により音色パターンを収集する。この次数検出部１９、音圧検出部２０は、例えばＦＦＴ(Fast Fourier Transformation) により形成され、これによりエラー信号が周波数分析され、エラー信号の周波数ピークの周波数と、ピーク値から次数及び音圧から音色パターンが求められる。このようにして得られた音色パターンはユーティリティ装置１６に記憶される。
【００２８】
本実施例によれば、音色パターンをマイクロフォン５により収集された音より生成することにより、現在の自分のマフラ２の音色パターンが収集でき、他の車両のマフラを近づけるとその車両の音色パターンを設定できるようになる。
図１０は本発明の第６の実施例に係る騒音制御装置を示す図である。本図に示すように、目標信号形成部１２の出力側には、例えば目標信号の高周波成分をカットし、低域だけを通す変換フィルタ２１が設けられる。この変換フィルタ２１の出力側には音色パターンに生成された音を車両の室内に発生するスピーカ２２が設けられる。
【００２９】
本実施例によれば、音色パターンに生成される音を車内スピーカ２２により発生し、音色パターンに生成される音を車室内に変換し、車内スピーカ２２により発生し、変換フィルタ２１が例えば高周波成分をカットし低域だけを通して自然な感じとすることにより、車外だけでなく、車室内においても好みの音を体感できるようになる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、目標の信号として音色制御信号を形成し、外部より次数設定及び音圧を制御するので、その時々によって、所望の音色は変わるために迅速に対応でき有効なユーティリティを提供できる。任意の音色パターンを記憶し、これを変更できので、ユーザーはその時の好みによって任意にメモリされた音色パターンを迅速に読み出し、音色制御を実行できるようになる。ユーティリティ装置に記憶された音色パターンを記憶し、かつユーティリティ装置と分離可能とするので、他のユーザーメモリを持ってきて他のユーティリティ装置に入れることができ、他の車両においても交換が可能となり、さらに、ユーザーはユーティリティ装置のメモリの容量に制限されなくなる。ユーザーメモリは、音色パターンがパーソナルコンピュータの端末で設定され、かつ設定された音色パターンが変更されるので、ユーザは車両から離れても設定可能となり、他の車両の情報交換も可能となる。エラー信号を周波数分析して、ユーティリティ装置に次数を記憶させ、音圧係数を記憶させるので、音色パターンをマイクロフォンにより収集された音より生成し、現在の自分のマフラの音色パターンが収集でき、他の車両のマフラを近づけるとその車両の音色パターンを設定できるようになる。目標信号形成部の目標信号の高周波成分を除去して形成した音を車室内に出力するスピーカを設けるので、高周波成分をカットし低域だけを通して自然な感じとすることができ、車外だけでなく、車室内においても好みの音を体感できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】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。
【図２】図１の回転数検出部１１の構成例を示す図である。
【図３】図１の目標信号形成部１２の構成例を示す図である。
【図４】図１のユーザーインタフェース１５による次数設定部１３、音圧設定部１４の設定制御を説明する図である。
【図５】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。
【図６】図５のユーティリティ装置１６により記憶される音色パターン又は変更される音色パターンを示す図である。
【図７】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。
【図８】本発明の第４の実施例に係る騒音制御装置を示す図である。
【図９】本発明の第５の実施例に係る騒音制御装置を示す図である。
【図１０】本発明の第６の実施例に係る騒音制御装置を示す図である。
【図１１】従来の騒音制御装置を示す図である。
【図１２】図１２は図１１の適応型フィルタ６の構成を示す図である。
【図１３】騒音制御前後の騒音の周波数スペクトルを示す図である。
【符号の説明】
１…エンジン
４…スピーカ
５…マイクロフォン
６…適応型フィルタ
７…フィルタ係数更新部
１１…回転数検出部
１２…目標信号形成部
１３…次数設定部
１４…音圧設定部
１５…ユーザーインタフェース
１６…ユーティリティ装置
１７…ユーザーメモリ
１８…パーソナルコンピュータ
１９…次数検出部
２０…音圧検出部
２１…変換フィルタ
２２…スピーカ[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a noise control device that controls noise, and more particularly, the present invention relates to a noise control device that quickly controls the timbre of noise under certain conditions.
[0002]
[Prior art]
FIG. 11 shows a conventional noise control device. As shown in the figure, a cancel space 3 is provided at the rear stage of the muffler 2 that consumes the acoustic energy of the exhaust gas from the engine 1 that is a power source. The cancel space 3 is provided with a speaker 4 that outputs a cancel sound for canceling noise from the muffler 2. This canceling sound is equal to the noise level, and has a phase opposite to that of the noise. Due to the interference between the noise from the muffler 2 and the canceling sound from the speaker 4, the level of the noise from the muffler 2 is reduced and released from the tail pipe 3-1 to the outside air as residual noise. A microphone 5 is provided in the vicinity where the residual noise is released to the outside air, and the microphone 5 converts the residual noise into a microphone signal Sm (n). A power source such as a motor may be used instead of the engine 1, and in this case, the muffler 2 is an air conditioning duct or the like instead.
[0003]
The cancel control unit 200 outputs a cancel signal Sc (n) to the speaker 4. In the cancel control unit 200, the adaptive filter 6 that forms the cancel signal Sc (n) receives a reference signal related to noise as a controlled signal, and has a non-recursive filter FIR (Finite Impulse Response) whose filter coefficient is variable. ). A filter coefficient updating unit 7 for inputting the microphone signal and the reference signal from the microphone 5 controls the variable filter coefficient of the adaptive filter 6 so that the error signal is minimized. The adaptive filter 6 and the filter coefficient updating unit 7 are formed by a DSP (Digital Signal Processor).
[0004]
FIG. 12 is a diagram showing the configuration of the adaptive filter 6 of FIG. As shown in the figure, the adaptive filter 6 is supplied with a reference signal q (n), and is provided with a plurality of delay devices for sequentially delaying the reference signal q (n). Each of the delay devices is provided with a multiplier, and the output of the multiplier. Are added to form a cancel signal. Here, the multiplication coefficients (filter coefficients) of the plurality of multipliers are C0, C1, C2,..., Ck.
[0005]
The filter coefficient updating unit 7 in FIG. 11 updates the multiplication coefficient as follows.
Cp (n + 1) = Cp (n) + α × q (np) × Sm (n) (p = 0, 1, 2,..., K) (1)
Here, Sm (n) is a microphone signal from the microphone 5, α is a convergence coefficient, n is an ordinal number of the sampling signal, and p is an ordinal number of the filter coefficient.
[0006]
FIG. 13 is a diagram showing the frequency spectrum of noise before and after noise control. As shown in FIG. 5A, the frequency component before control is assumed to be composed of a primary frequency f ₁ and secondary and tertiary frequencies f ₂ and f _{3 of the} harmonic component. The frequency spectrum (components) before the noise control shown in FIG. 4A by the noise control device becomes a flat frequency spectrum as after the noise control shown in FIG.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the sound emitted from the muffler 2 includes an exhaust note that is considered to be sound that is suitably intense and pleasant and that is not noise, and exhaust noise that is regarded as noise sound, such as a sports car. Then it is not so quiet and exhaust notes are required. However, the electronic muffler such as the noise control device has a problem that it cancels not only the exhaust noise but also the exhaust note because it aims only at canceling the sound emitted from the engine.
[0008]
Therefore, in view of the above problems, the present invention provides a noise control device that can arbitrarily control tone color in order to cancel the noise from the muffler 2 and at the same time obtain an exhaust note from the muffler 2 under a certain condition. Objective.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides a noise control device having the following configuration. In other words, a speaker that outputs a control sound that controls engine noise, a microphone that is installed in the vicinity where noise from the muffler is released to the outside air, and can detect the result after control as an error signal, and noise An adaptive filter that generates a timbre control signal that controls the timbre and outputs it to the speaker, an engine speed detector that detects the engine speed, and an angular velocity obtained based on the engine speed Are multiplied by the order to form a plurality of frequency components, and each frequency component is multiplied by a sound pressure coefficient to form a target signal, and an error signal is added to the error signal by inverting the target signal. A filter coefficient updating unit that updates the filter coefficient of the adaptive filter so as to be minimized, and an order setting unit that sets the order necessary for forming the target signal of the target signal forming unit In the noise control device having a sound pressure setting unit for setting a sound pressure coefficient necessary for the formation of the target signal of the target signal forming section, and a utility device for storing any tone pattern consisting of order and the sound pressure coefficient, the microphone signal from the microphone to a frequency analysis, and the order detector for storing the order in the utility system, and the frequency analysis of the microphone signal from the microphone, and the sound pressure detector for storing the number of sound pressure coefficient to utility devices, utility The present invention is characterized in that a user interface for setting the order and the sound pressure coefficient in the order setting unit and the sound pressure setting unit based on the order and the sound pressure coefficient stored in the apparatus is provided.
[0010]
Furthermore, a utility device that can store an arbitrary timbre pattern composed of the order and the sound pressure coefficient, can change the timbre pattern, and controls the order setting unit and the sound pressure setting unit to set the timbre pattern in the target signal forming unit through a user interface. And a user memory that stores the timbre pattern stored in the utility device and is separable from the utility device.
[0011]
The user memory may be configured such that a timbre pattern is set at a terminal of a personal computer and the set timbre pattern is changed.
[0012]
Furthermore, a utility for storing an arbitrary timbre pattern composed of an order and a sound pressure coefficient, allowing the user to change the timbre pattern and controlling the setting of the timbre pattern to the order setting unit and the sound pressure setting unit (target signal forming unit) by a user interface You may provide the apparatus and the speaker which outputs the sound formed by removing the high frequency component of the target signal of a target signal formation part in a vehicle interior.
[0013]
[Action]
According to the noise control device of the present invention, a plurality of frequency components are formed by multiplying the angular velocity obtained based on the rotational speed of the engine by the order, and each frequency component is multiplied by a sound pressure coefficient to obtain a timbre as a target signal. By forming the control signal and controlling the order setting and the sound pressure from the outside, for example, in the case of exhaust sound, the timbre control operates so that the exit sound approximates the target signal, and the target signal is set as the rotational speed. set in any order and sound pressure level from the user, since the order sound pressure of the exhaust sound can be any set level from rotating with the user, from time to time, quick to desired tone color change Can provide more effective utilities. Further, the utility device stores an arbitrary timbre pattern composed of the order and the sound pressure coefficient, can change the timbre pattern, and the timbre to the target signal forming section can be changed to the order setting section and the sound pressure setting section by a user interface By controlling the pattern settings, the user can set one timbre pattern, change the timbre pattern based on it, and set it as another timbre pattern. The stored timbre pattern can be quickly read and timbre control can be executed. Furthermore, the user memory, by the store stored tone pattern utility device and is separable from the utility device, because the user can be separated and put the sound pattern that is set in user memory, others The memory can be brought into another utility device and can be replaced in other vehicles, and the user is no longer limited by the capacity of the utility device's memory. In the user memory, the timbre pattern is set at the terminal of the personal computer, and the set timbre pattern is changed, so that the user can set the timbre pattern even when he / she is away from the vehicle and can exchange information on other vehicles. . Furthermore, said error signal frequency analysis, said utility device stores the order by storing the number of sound pressure coefficient, more the sound pattern to be generated from the sound collected by the microphone, the current own muffler Timbre patterns can be collected, and when a muffler of another vehicle is brought closer, the timbre pattern of the vehicle can be set. Furthermore, by providing a speaker that outputs the sound formed by removing the high-frequency component of the target signal of the target signal forming unit into the vehicle interior, the high-frequency component is cut off to make it feel natural through only the low frequency range. Not only can you feel your favorite sound in the passenger compartment.
[0014]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a noise control apparatus according to a first embodiment of the present invention. In this figure, a timbre control unit 10 different from the conventional configuration of FIG. 11 has a timbre control signal Y (n) for controlling the timbre of noise from the muffler 2 in order to obtain an exhaust note in which a smooth sense of rotation of the engine 1 can be obtained. And output to the speaker 4. The timbre control unit 10 includes an adaptive filter 6 and a filter coefficient update unit 7 in the same manner as the cancel control unit 200 in FIG. 11. Further, a microphone signal and a target signal T described later are provided on the input side of the filter coefficient update unit 7. An adder 8 that inverts and adds (n) is provided.
[0015]
Further, a rotation speed detection unit 11 is provided that detects the rotation speed by inputting an engine rotation pulse from the engine 1. On the output side of the rotational speed detection unit 11, a target signal forming unit 12 that forms a target signal T (n) based on the rotational speed and outputs it to the adding unit 8 is provided. On the further input side of the target signal forming unit 12, an order setting unit 13 for setting the frequency order k of the target signal and a sound pressure setting unit 14 for setting the sound pressure g corresponding to the frequency order of the target signal are provided. Provided. The tone color control unit 10, the rotation speed detection unit 11, the target signal formation unit 12, the order setting unit 13, and the sound pressure setting unit 14 are configured by a DSP as described above.
[0016]
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the rotation speed detection unit 11 of FIG. As shown in this figure (a), the rotation speed detector 11 is reset by the rising edge of the engine rotation pulse (see FIG. 2 (b)) and outputs a counter value n (see FIG. 2 (d)). And a clock unit 32 that outputs a clock signal (see FIG. 2C) with a period τ0 to the counter 31 and a calculation unit 33 that calculates the rotation speed N (= 1 / nτ0) from the counter 31.
[0017]
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the target signal forming unit 12 of FIG. As shown in this figure, the target signal forming unit 12 receives the rotational speed N from the rotational speed detection unit 11 and calculates and stores the rotational angular speed ω (= 2πN) of the engine, and this angular speed. Target angular

velocity storage units

92, 93, 94 for storing target angular velocities ω × k1, ω × k2, ω × k3 obtained by multiplying ω by frequency order k1, k2, k3, and sine waves corresponding to each target angular velocity

Sine wave generators

95, 96, 97 to be generated, and

multipliers

98, 99, 100 for multiplying the amplitudes of the sine waves output from the

sine wave generators

95, 96, 97 by sound pressure coefficients g1, g2, g3, And an adder 90 that adds the outputs of the

multipliers

98, 99, and 100 to form a target signal and outputs the target signal to the timbre controller 10. Here, in the

sine wave generators

95, 96, 97, for example, a sine wave,
sin (ω × k1 × nτ), sin (ω × k2 × nτ), sin (ω × k3 × nτ)
Will occur. Here, n is an ordinal number and τ is a sampling period.
[0018]
Further, the sine waves are as follows by the

multipliers

98, 99, and 100.
g1 × sin (ω × k1 × nτ), g2 × sin (ω × k2 × nτ), g3 × sin
(Ω × k3 × nτ)
Then, the target signal is as follows by the adder 90.
[0019]

If the output signal of the adder 8 of the timbre controller 10 is E (n),
E (n) =-T (n) + Sm (n)
It becomes.
[0020]
In this case, the filter coefficient updating unit 7 updates the filter coefficient as follows based on the equation (1).
Cp (n + 1) = Cp (n) + α × q (np) × E (n) (p = 0, 1, 2,..., K) (2)
Since the adaptive filter 6 operates so that E (n) = 0 and controls the timbre of noise,
E (n) =-T (n) + Sm (n) = 0
That is, Sm (n) = T (n). Here, Sm (n) is a microphone signal in the vicinity of the microphone 5, and the target signal forming unit 12 can control the noise in the vicinity of the microphone 5 to the timbre of the target signal. Such order setting and sound pressure setting cannot respond quickly when the desired tone color changes from time to time. In order to ensure this promptness, the user interface 15 arbitrarily controls the order setting of the order setting unit 13 and the sound pressure setting of the sound pressure setting unit 14 from the outside as follows.
[0021]
FIG. 4 is a diagram for explaining setting control of the order setting unit 13 and the sound pressure setting unit 14 by the user interface 15 of FIG. When the order setting of the order setting unit 13 and the sound pressure setting of the sound pressure setting unit 14 are arbitrarily set by the user interface 15 as shown in FIG. As shown in b), an actual value of the noise in the vicinity of the microphone 5 is achieved.
[0022]
According to the present embodiment, for example, in the case of exhaust sound, the timbre control operates so that the exit sound approximates the target signal, and in the present invention, the target signal is converted to the rotational speed, the arbitrary order from the user, and the sound pressure. By setting the level, the order sound pressure of the exhaust sound becomes the rotation and any set level from the user, so that the desired tone changes from time to time, so it can respond quickly and more effective Can provide useful utilities.
[0023]
FIG. 5 is a diagram showing a noise control apparatus according to the second embodiment of the present invention. 1 is different from the first embodiment in FIG. 1 in that a utility device 16 is provided between the order setting unit 13, the sound pressure setting unit 14, and the user interface 15, as shown in FIG. In order to reduce the burden on the user who individually controls the order setting unit 13 and the sound pressure setting unit 14 by the user interface 15, the utility device 16 stores in advance a tone color pattern in which the order and the sound pressure corresponding thereto are used as a pattern. a storage device, and the changing device is provided for temporarily changing the stored tone pattern.
[0024]
FIG. 6 is a diagram showing a timbre pattern stored by the utility device 16 of FIG. 5 or a timbre pattern to be changed. As shown in FIG. 6A, for example, the timbre pattern 1 is stored in the utility device 16, and the timbre pattern 1 can be changed to the timbre pattern 2.
According to the present embodiment, the user can set one timbre pattern, change the timbre pattern based on the timbre pattern, and set it as another timbre pattern, so that the user can arbitrarily store the timbre pattern according to his / her preference. The timbre pattern can be quickly read out and timbre control can be executed.
[0025]
FIG. 7 is a diagram showing a noise control apparatus according to the third embodiment of the present invention. As shown in this figure, the utility device 16 is provided with a non-volatile user memory 17 for storing the timbre pattern stored therein. The user memory 17 is then stored by transferring the tone pattern from the utility devices 16 can be made separable from the utility device 16.
[0026]
According to this embodiment, the user by separating putting tone pattern set in the user memory 17, and bring the others memory 17 can be put to other utility devices 16, in other vehicles Can be exchanged, and the user is not limited by the capacity of the memory of the utility device 16.
FIG. 8 is a diagram showing a noise control apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. As shown in this figure, the user memory 17 is set so that a timbre pattern can be set in a terminal such as a user's personal computer 18.
[0027]
According to this embodiment, the user can freely set the user memory 17 on a terminal such as the personal computer 18 and further change it. For this reason, the user can set even away from the vehicle, and information exchange of other vehicles is also possible.
FIG. 9 is a diagram showing a noise control apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. As shown in the figure, timbre patterns are collected by the order detection unit 19 and the sound pressure detection unit 20 based on the error signal from the microphone 5. The order detection unit 19 and the sound pressure detection unit 20 are formed by, for example, FFT (Fast Fourier Transformation), whereby the error signal is subjected to frequency analysis, and the frequency peak frequency of the error signal is determined from the peak value and the order and sound pressure. A timbre pattern is required. The tone color pattern obtained in this way is stored in the utility device 16.
[0028]
According to this embodiment, more the sound pattern to be generated from the sound collected by the microphone 5, the current tone pattern of his muffler 2 can be collected, brought close to the muffler of other vehicles tone pattern of the vehicle Can be set.
FIG. 10 is a diagram showing a noise control apparatus according to the sixth embodiment of the present invention. As shown in the figure, on the output side of the target signal forming unit 12, for example, a conversion filter 21 that cuts a high-frequency component of the target signal and passes only a low frequency band is provided. The output side of the conversion filter 21 is provided with a speaker 22 that generates the sound generated in the timbre pattern in the vehicle interior.
[0029]
According to the present embodiment, the sound generated in the timbre pattern is generated by the vehicle interior speaker 22, the sound generated in the timbre pattern is converted into the vehicle interior and generated by the vehicle interior speaker 22, and the conversion filter 21 is, for example, a high frequency component By cutting the sound and making it feel natural only through the low range, you can experience your favorite sound not only outside the car but also inside the car.
[0030]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a tone color control signal is formed as a target signal, and the order setting and the sound pressure are controlled from the outside. Can provide useful utilities. Since an arbitrary timbre pattern can be stored and changed, the user can quickly read out the timbre pattern stored arbitrarily according to the preference at that time and execute timbre control. Since the timbre pattern stored in the utility device is stored and can be separated from the utility device, other user memories can be brought into other utility devices and can be exchanged in other vehicles, Furthermore, the user is no longer limited by the capacity of the utility device's memory. In the user memory, since the timbre pattern is set at the terminal of the personal computer and the set timbre pattern is changed, the user can set the timbre pattern even when he / she is away from the vehicle and can exchange information on other vehicles. Analyzing the frequency of the error signal, storing the order in the utility device, and storing the sound pressure coefficient, so the timbre pattern can be generated from the sound collected by the microphone, and the current timbre pattern of the muffler can be collected. When the muffler of the vehicle is brought closer, the timbre pattern of the vehicle can be set. Since the speaker that outputs the sound generated by removing the high frequency component of the target signal of the target signal forming unit is provided in the vehicle interior, it can cut the high frequency component and make it feel natural through only the low range, not only outside the car , You can experience your favorite sound even in the passenger compartment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a noise control apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a rotation speed detection unit 11 in FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a target signal forming unit 12 in FIG. 1;
4 is a diagram illustrating setting control of an order setting unit 13 and a sound pressure setting unit 14 by the user interface 15 of FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a noise control apparatus according to a second embodiment of the present invention.
6 is a diagram showing a timbre pattern stored by the utility device 16 of FIG. 5 or a timbre pattern to be changed. FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a noise control apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a noise control apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing a noise control apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing a noise control apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram illustrating a conventional noise control device.
12 is a diagram showing a configuration of the adaptive filter 6 in FIG. 11. FIG.
FIG. 13 is a diagram showing a frequency spectrum of noise before and after noise control.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine 4 ... Speaker 5 ... Microphone 6 ... Adaptive filter 7 ... Filter coefficient update part 11 ... Speed detection part 12 ... Target signal formation part 13 ... Order setting part 14 ... Sound pressure setting part 15 ... User interface 16 ... Utility Device 17 ... User memory 18 ... Personal computer 19 ... Order detector 20 ... Sound pressure detector 21 ... Conversion filter 22 ... Speaker

Claims

A speaker (4) for outputting a control sound for controlling engine noise;
A microphone (5) installed in the vicinity where noise from the muffler is released to the outside air and capable of detecting the result after control as an error signal;
An adaptive filter (6) that inputs a reference signal related to noise, forms a timbre control signal for controlling the timbre, and outputs it to the speaker (4);
An engine speed detector (11) for detecting the engine speed;
A target signal forming unit (12) for forming a plurality of frequency components by multiplying the angular velocity obtained based on the engine speed by a degree, and further multiplying each frequency component by a sound pressure coefficient to form a target signal;
A filter coefficient updating unit (7) for updating a filter coefficient of the adaptive filter (6) so that an addition signal obtained by inverting and adding the target signal to the error signal is minimized;
An order setting unit (13) for setting an order necessary for forming the target signal of the target signal forming unit (12);
A noise control device having a sound pressure setting unit (14) for setting a sound pressure coefficient necessary for forming a target signal of the target signal forming unit (12),
A utility device (16) for storing an arbitrary timbre pattern comprising an order and a sound pressure coefficient;
An order detector (19) for frequency analysis of the microphone signal from the microphone (5) and storing the order in the utility device (16);
A sound pressure detector (20) for analyzing a frequency of a microphone signal from the microphone (5) and storing a sound pressure coefficient in the utility device (16);
A user interface (15) for causing the order setting unit (13) and the sound pressure setting unit (14) to set the order and the sound pressure coefficient based on the order and the sound pressure coefficient stored in the utility device (16); A noise control device comprising:

Furthermore, an arbitrary timbre pattern composed of the order and the sound pressure coefficient can be stored and changed, and the target signal is sent to the order setting unit (13) and the sound pressure setting unit (14) by a user interface (15). A utility device (16) for controlling the setting of the timbre pattern in the forming unit (12);
The noise control device according to claim 1, further comprising a user memory (17) that stores the timbre pattern stored in the utility device (16) and is separable from the utility device (16).

The noise control device according to claim 2 , wherein the user memory (17) has a timbre pattern set at a terminal of the personal computer (18), and the set timbre pattern is changed.

Furthermore, an arbitrary timbre pattern composed of the order and the sound pressure coefficient can be stored and changed, and the target signal is sent to the order setting unit (13) and the sound pressure setting unit (14) by a user interface (15). A utility device (16) for controlling the setting of the timbre pattern in the forming unit (12);
The noise control device according to claim 1, further comprising a speaker ( 22 ) for outputting a sound formed by removing a high-frequency component of the target signal of the target signal forming unit (12) into a vehicle interior.