JP5189679B2 - 能動型振動騒音制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、適応ノッチフィルタを用いて振動騒音を能動的に制御する技術分野に関する。

従来から、車両の車室内で聞こえるエンジン音を、スピーカから出力される制御音で制御し、乗員の耳位置でエンジン音を低減する能動型振動騒音制御装置が提案されている。例えば、特許文献１には、車室内の振動騒音がエンジンの出力軸の回転に同期して発生することに注目して、エンジン出力軸の回転に基づく周波数の車室内騒音を、適応ノッチフィルタを利用して消音させて、車室内を静粛にする技術が提案されている。この適応ノッチフィルタは適応制御に基づくフィルタである。

その他にも、本発明に関連のある技術が、特許文献２及び非特許文献１に提案されている。

特開２００６−３８１３６号公報 特開平３−１５３９２７号公報

伊藤 和男、浜田 晴夫、"適応ノッチフィルタを用いた騒音・振動のアクティブコントロールに関する検討"、信学技報、TECHNICAL REPORT OF IEICE、EA93-100(1994-03)

しかしながら、上記したような技術では、基本的にはマイクポイントで誤差最小になるように最適化を行っていたため、マイクポイント以外で振動騒音などが増音して、不均一な消音エリアが発生する場合があった。

本発明が解決しようとする課題としては、上記のものが一例として挙げられる。本発明は、不均一な消音エリアの発生を適切に抑制して、広い消音エリアを確保することが可能な能動型振動騒音制御装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、２つ１組のスピーカを有し、前記スピーカから制御音を発生させる能動型振動騒音制御装置は、振動騒音源から発生する振動騒音周波数に基づいて、基準信号を生成する基準信号生成手段と、前記振動騒音源からの発生振動騒音が相殺されるように前記スピーカから前記制御音を発生させるべく、前記基準信号に対して第１フィルタ係数を用いることで、前記スピーカの一方へ出力する第１制御信号を生成すると共に、前記基準信号に対して第２フィルタ係数を用いることで、前記スピーカの他方に対して出力する第２制御信号を生成する適応ノッチフィルタと、前記振動騒音と前記制御音との相殺誤差を検出して、誤差信号として出力するマイクと、前記スピーカから前記マイクまでの伝達関数に基づいて、前記基準信号から参照信号を生成する参照信号生成手段と、前記誤差信号及び前記参照信号に基づいて、前記誤差信号が最小となるように、前記適応ノッチフィルタで用いられる前記第１フィルタ係数及び前記第２フィルタ係数を更新するフィルタ係数更新手段と、前記スピーカの一方から発生される制御音と前記スピーカの他方から発生される制御音との位相差を制限する位相差制限手段と、を備える。

能動型振動騒音制御装置におけるスピーカ及びマイクの配置例を説明するための図である。 従来の能動型振動騒音制御装置における問題点を説明するための図である。 スピーカ間の位相差を説明するための図である。 音圧分布の偏りを説明するための図である。 第１実施例の制御方法の基本概念を説明するための図である。 第１実施例における能動型振動騒音制御装置の構成ブロック図を示す。 ｗリミッタで行われる処理を具体的に説明するための図である。 ｗリミッタが行う処理を示すフローチャートである。 第１実施例における能動型振動騒音制御装置による効果について説明するための図である。 第２実施例における能動型振動騒音制御装置の構成ブロック図を示す。 位相差制限部が行う処理を示すフローチャートである。

本発明の１つの観点では、２つ１組のスピーカを有し、前記スピーカから制御音を発生させる能動型振動騒音制御装置は、振動騒音源から発生する振動騒音周波数に基づいて、基準信号を生成する基準信号生成手段と、前記振動騒音源からの発生振動騒音が相殺されるように前記スピーカから前記制御音を発生させるべく、前記基準信号に対して第１フィルタ係数を用いることで、前記スピーカの一方へ出力する第１制御信号を生成すると共に、前記基準信号に対して第２フィルタ係数を用いることで、前記スピーカの他方に対して出力する第２制御信号を生成する適応ノッチフィルタと、前記振動騒音と前記制御音との相殺誤差を検出して、誤差信号として出力するマイクと、前記スピーカから前記マイクまでの伝達関数に基づいて、前記基準信号から参照信号を生成する参照信号生成手段と、前記誤差信号及び前記参照信号に基づいて、前記誤差信号が最小となるように、前記適応ノッチフィルタで用いられる前記第１フィルタ係数及び前記第２フィルタ係数を更新するフィルタ係数更新手段と、前記スピーカの一方から発生される制御音と前記スピーカの他方から発生される制御音との位相差を制限する位相差制限手段と、を備える。

上記の能動型振動騒音制御装置は、２つ１組のスピーカを有し、当該スピーカから制御音を発生させることで、振動騒音源からの発生振動騒音を相殺するために好適に利用される。基準信号生成手段は、振動騒音源から発生する振動騒音周波数に基づいて基準信号を生成し、適応ノッチフィルタは、基準信号に対して第１フィルタ係数を用いることでスピーカの一方へ出力する第１制御信号を生成すると共に、基準信号に対して第２フィルタ係数を用いることでスピーカの他方に対して出力する第２制御信号を生成する。マイクは、振動騒音と制御音との相殺誤差を検出して誤差信号として出力し、参照信号生成手段は、スピーカからマイクまでの伝達関数に基づいて基準信号から参照信号を生成し、フィルタ係数更新手段は、誤差信号が最小となるように、適応ノッチフィルタで用いられる第１フィルタ係数及び第２フィルタ係数を更新する。そして、位相差制限手段は、スピーカの一方から発生される制御音とスピーカの他方から発生される制御音との位相差を制限する処理を行う。

上記の能動型振動騒音制御装置によれば、不均一な消音エリアの発生を適切に抑制することができる。よって、均一で、広範囲な消音エリアを適切に確保することが可能となる。また、位相差を制限することで制御音における振幅が大きくなることを抑制することができるので、比較的小さな音量の制御音によって、広い範囲の消音エリアを確保することが可能となる。

上記の能動型振動騒音制御装置の一態様では、前記位相差制限手段は、前記スピーカからの前記制御音によって生成される音圧分布が均一になるように、前記位相差を制限する。つまり、位相差制限手段は、２つのスピーカで生成される音圧分布に偏りが生じないように、位相差を制限することができる。

上記の能動型振動騒音制御装置の他の一態様では、前記位相差制限手段は、前記フィルタ係数更新手段によって更新された前記第１フィルタ係数と前記第２フィルタ係数との２次元平面上での角度差を、所定角以内に制限することで、前記スピーカの一方から発生される制御音と前記スピーカの他方から発生される制御音との位相差を制限する。これにより、スピーカ間の制御音の位相差を適切に制限することが可能となる。

上記の能動型振動騒音制御装置において好適には、前記位相差制限手段は、前記角度差が前記所定角を越える場合、前記フィルタ係数更新手段によって更新される前の前記第１フィルタ係数及び前記第２フィルタ係数を、前記適応ノッチフィルタに対して出力することができる。

上記の能動型振動騒音制御装置の他の一態様では、前記位相差制限手段は、前記適応ノッチフィルタによって生成された前記第１制御信号と前記第２制御信号との位相差を所定値以内に制限することで、前記スピーカの一方から発生される制御音と前記スピーカの他方から発生される制御音との位相差を制限する。これによっても、スピーカ間の制御音の位相差を適切に制限することが可能となる。

上記の能動型振動騒音制御装置において好適には、前記位相差制限手段は、前記位相差が前記所定値を超える場合、前記第１制御信号及び前記第２制御信号のうち位相が進んでいるほうの制御信号を、前記位相差と前記所定値との差分に相当する量だけ遅延させることができる。

好適な例では、前記スピーカは、前記振動騒音源の近傍に配置される。例えば、スピーカは、車室内のフロント側の位置に設けられる。これにより、振動騒音源からの発生振動騒音を効果的に相殺することが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。

［基本概念］
まず、本発明の基本概念について説明する。以下の説明では、図１に示すように、２つのスピーカ１０Ｌ、１０Ｒと、２つのマイク１１Ｌ、１１Ｒとを有し、車両１に搭載される能動型振動騒音制御装置を例に挙げる。図示のように、スピーカ１０Ｌ、１０Ｒ及びマイク１１Ｌ、１１Ｒは、車室内のフロント側に設置される。例えば、スピーカ１０Ｌ、１０Ｒはフロントドアに設置される。また、スピーカ１０Ｌ、１０Ｒは、２つ１組に構成されている。

ここで、図２乃至図４を参照して、従来から用いられている一般的な能動型振動騒音制御装置の問題点について説明する。この能動型振動騒音制御装置は、エンジン出力軸の回転に応じた周波数に基づいてスピーカから制御音を発生させることで、振動騒音源であるエンジンの振動騒音を能動的に制御する装置である。具体的には、マイクで検出される誤差信号をフィードバックして、適応ノッチフィルタを用いて誤差を最小化することで、振動騒音を能動的に制御する。基本的には、従来の能動型振動騒音制御装置では、マイクポイントで誤差最小になるように最適化を行っている。

図２は、このような従来の能動型振動騒音制御装置における問題点を説明するための図である。図２は、従来の能動型振動騒音制御装置によって、エンジンの振動騒音を能動的に制御すべくスピーカ１０Ｌ、１０Ｒから制御音を発生させた場合における、車室内の音圧分布の一例を示す。これより、破線領域７１で示すように、マイクポイント以外で増音して、不均一な消音エリアが発生していることがわかる。具体的には、左リア席において増音していることがわかる。

次に、図３及び図４を参照して、図２に示したような不均一な消音エリアが発生する理由について説明する。

図３は、スピーカ１０Ｌ、１０Ｒ間の位相差の具体例を説明するための図である。ここでは、図３（ａ）に示すように、車室内のフロント席中央位置７３に設けられたマイクで、左のスピーカ１０Ｌ及び右のスピーカ１０Ｒのそれぞれから発生させた制御音（正弦波）を独立に録音して、録音されたデータに基づいて左のスピーカ１０Ｌと右のスピーカ１０Ｒとの制御音の相関値を計算することを考える。この場合、左のスピーカ１０Ｌ及び右のスピーカ１０Ｒのそれぞれから種々に周波数を変えた正弦波を出力させることとする。

図３（ｂ）は、上記のように録音を行うことで得られた、位相差（横軸に示す）と周波数（縦軸に示す）とに対する相関値の関係の一例を示す。横軸においては、左方向は、左のスピーカ１０Ｌの制御音が右のスピーカ１０Ｒの制御音よりも位相が遅れているものとし、右方向は、右のスピーカ１０Ｒの制御音が左のスピーカ１０Ｌの制御音よりも位相が遅れているものとする。また、縦軸に示す周波数は、エンジンの振動騒音を能動的に制御すべき周波数（５０（Ｈｚ）〜１５０（Ｈｚ））の一例に相当する。

図３（ｂ）より、位相差が０付近で相関値が高くなり（同相側となる）、位相差が大きくなると相関値が低くなる（逆相側となる）といった基本的な傾向が見て取れる。しかしながら、１０８（Ｈｚ）付近の周波数で、このような傾向がずれていることがわかる。具体的には、１０８（Ｈｚ）付近の周波数で、６０〜９０度程度の位相のずれ（これは、５０〜８０（ｃｍ）程度の音響的なずれに相当する）が生じていることがわかる。その原因の１つとしては、フロント前方の構造上の理由に起因する、制御音のまわりこみの影響が考えられる。

図４は、音圧分布の偏りの具体例を説明するための図である。ここでは、図４（ａ）に示すように、スピーカ１０Ｒの制御音における位相を固定して、スピーカ１０Ｌの制御音における位相を「Ｘ（度）」ずらしていった場合に生じる車室内の音圧分布を考える。この場合、スピーカ１０Ｌ、１０Ｒの制御音の周波数は、図３（ｂ）に示したような、大きな位相のずれが生じる周波数（１０８（Ｈｚ））に固定するものとする。

図４（ｂ）は、スピーカ１０Ｌの制御音における位相を「Ｘ＝０」、「Ｘ＝３０」、「Ｘ＝６０」、「Ｘ＝９０」、「Ｘ＝１２０」、「Ｘ＝１５０」に設定した際に得られた、車室内の音圧分布の一例を示す。これより、図４（ｂ）の破線領域に示すように、位相が「Ｘ＝６０」及び「Ｘ＝９０」のときに、リア席で不均一な消音エリアが生じていることがわかる。

ここで、従来の能動型振動騒音制御装置においては、マイクポイントで誤差信号が最小となるように、ＬＭＳ（Least Mean Square）アルゴリズムに基づいて適応ノッチフィルタで用いられるフィルタ係数を繰り返し更新していき、更新されたフィルタ係数で処理された制御信号をスピーカ１０Ｌ、１０Ｒに出力する。そのため、車室前方からマイクに届くエンジン騒音を消音しようとするとき、スピーカ１０Ｌ、１０Ｒ間に位相差がある場合には、当該位相差分だけ、制御音の音響的な距離を等距離にするように作動する傾向にある。したがって、従来の能動型振動騒音制御装置では、上記のように大きな位相差が生じる周波数においては、例えば制御音の位相差が「６０（度）〜９０（度）」ずれるように、スピーカ１０Ｌ、１０Ｒに用いる制御信号が生成されていくものと考えられる。つまり、ＬＭＳによって、位相差までフィルタ係数を過補正するものと考えられる。そのような結果、図２に示したように、リア席で不均一な消音エリアが発生するものと考えられる、つまりリア席で左右に届く制御音のバランスが崩れるものと考えられる。

以上のことから、本実施例では、能動型振動騒音制御装置は、不均一な消音エリアの発生を適切に抑制して、広い消音エリアを確保すべく、スピーカ１０Ｌ、１０Ｒ間の制御音の位相差を適応的に制限する。言い換えると、スピーカ１０Ｌ、１０Ｒ間の正弦波出力の時間タイミングを適応的に制限する。

以下で、スピーカ１０Ｌ、１０Ｒ間の位相差を適切に制限することが可能な具体的な構成について説明する。

［第１実施例］
第１実施例では、適応ノッチフィルタにおいて用いられるフィルタ係数に対する制限を行うことで、スピーカ１０Ｌ、１０Ｒ間の制御音の位相差を制限する。具体的には、第１実施例では、スピーカ１０Ｌの制御信号を生成する際に用いるフィルタ係数（以下、「第１フィルタ係数」と呼ぶ。）とスピーカ１０Ｒの制御信号を生成する際に用いるフィルタ係数（以下、「第２フィルタ係数」と呼ぶ。）とが２次元平面上でなす角を制限する。つまり、第１フィルタ係数と第２フィルタ係数との２次元平面上での角度差を、所定角以内に制限する。なお、第１フィルタ係数及び第２フィルタ係数は２次元のベクトルで表されるものとする。

図５は、第１実施例の制御方法の基本概念を説明するための図である。図５に示すように、能動型振動騒音制御装置は、基本的には、余弦波（ｃｏｓ（θ））と正弦波（ｓｉｎ（θ））とを適応ノッチフィルタ１５Ｌ、１５Ｒでそれぞれフィルタ処理した値を加算することで制御信号を生成し、当該制御信号をスピーカ１０Ｌ、１０Ｒへ出力することで制御音を発生させる。この場合、適応ノッチフィルタ１５Ｌでは、「ｗＬ（１）」と「ｗＬ（２）」とで規定される第１フィルタ係数で処理が行われ、適応ノッチフィルタ１５Ｒでは、「ｗＲ（１）」と「ｗＲ（２）」とで規定される第２フィルタ係数で処理が行われる。

このようにフィルタ処理後の余弦波と正弦波とを加算（つまり合成）することで、位相の差が生じた制御音（正弦波／余弦波）が生成されることとなる。一例としては、スピーカ１０Ｌから符号７５で示すような制御音が発生され、スピーカ１０Ｒから符号７６で示すような制御音が発生される。

第１実施例では、能動型振動騒音制御装置は、スピーカ１０Ｌから発生される制御音とスピーカ１０Ｒから発生される制御音との位相差が適応的に制限されるように、適応ノッチフィルタ１５Ｌ、１５Ｒで用いられる第１フィルタ係数と第２フィルタ係数との２次元平面上での角度差を制限する。具体的には、能動型振動騒音制御装置は、第１フィルタ係数と第２フィルタ係数との２次元平面上での角度差が所定角以内となるように処理を行う。

図６は、第１実施例における能動型振動騒音制御装置５０の構成ブロック図を示す。能動型振動騒音制御装置５０は、主に、２つのスピーカ１０Ｌ、１０Ｒと、２つのマイク１１Ｌ、１１Ｒと、周波数検出部１３と、余弦波発生部１４ａと、正弦波発生部１４ｂと、適応ノッチフィルタ１５と、参照信号生成部１６と、ｗ更新部１７と、ｗリミッタ１８と、を有する。

能動型振動騒音制御装置５０は、基本的には、２つ１組のスピーカ１０Ｌ、１０Ｒと２つのマイク１１Ｌ、１１Ｒとを用いて、エンジンから発生される振動騒音を能動的に制御する装置である。スピーカ１０Ｌ、１０Ｒ及びマイク１１Ｌ、１１Ｒは、図１に示したように、車両１における車室内のフロント側に設置される（例えば、スピーカ１０Ｌ、１０Ｒはフロントドアに設置される）。

周波数検出部１３は、エンジンパルスが入力されて、当該エンジンパルスの周波数ω_０を検出する。そして、周波数検出部１３は、周波数ω_０に対応する信号を、余弦波発生部１４ａ及び正弦波発生部１４ｂに出力する。

余弦波発生部１４ａ及び正弦波発生部１４ｂは、それぞれ、周波数検出部１３で検出された周波数ω_０を有する基準余弦波ｘ_０（ｎ）及び基準正弦波ｘ_１（ｎ）を生成する。具体的には、式（１）で表されるような、基準余弦波ｘ_０（ｎ）及び基準正弦波ｘ_１（ｎ）を生成する。なお、「ｎ」は自然数であり、時刻（時点）に相当する（以下同様とする）。また、式（１）において、「Ａ」は振幅を示し、「φ」は初期位相を示している。

そして、余弦波発生部１４ａ及び正弦波発生部１４ｂは、それぞれ、生成した基準余弦波ｘ_０（ｎ）及び基準正弦波ｘ_１（ｎ）に対応する基準信号を、適応ノッチフィルタ１５及び参照信号生成部１６に出力する。このように、余弦波発生部１４ａ及び正弦波発生部１４ｂは基準信号生成手段として機能する。

適応ノッチフィルタ１５は、基準余弦波ｘ_０（ｎ）及び基準正弦波ｘ_１（ｎ）に対してフィルタ処理を行う。具体的には、スピーカ１０Ｌに出力する制御信号（以下、「第１制御信号」と呼ぶ。）を生成するための適応ノッチフィルタ１５Ｌは、基準余弦波ｘ_０（ｎ）に対して「ｗ_１１０＋ｗ_２１０」を乗算すると共に、基準正弦波ｘ_１（ｎ）に対して「ｗ_１１１＋ｗ_２１１」を乗算する。このように乗算することで得られた２つの値は加算されて、第１制御信号ｙ_１（ｎ）としてスピーカ１０Ｌに出力される。これらの「ｗ_１１０＋ｗ_２１０」及び「ｗ_１１１＋ｗ_２１１」は、後述するｗ更新部１７によって更新され、ｗリミッタ１８を介して供給される。なお、上記した第１フィルタ係数は、「ｗ_１１０＋ｗ_２１０」と「ｗ_１１１＋ｗ_２１１」とによって規定される２次元ベクトルである。

一方、スピーカ１０Ｒに出力する制御信号（以下、「第２制御信号」と呼ぶ。）を生成するための適応ノッチフィルタ１５Ｒは、基準余弦波ｘ_０（ｎ）に対して「ｗ_１２０＋ｗ_２２０」を乗算すると共に、基準正弦波ｘ_１（ｎ）に対して「ｗ_１２１＋ｗ_２２１」を乗算する。このように乗算することで得られた２つの値は加算されて、第２制御信号ｙ_２（ｎ）としてスピーカ１０Ｒに出力される。これらの「ｗ_１２０＋ｗ_２２０」及び「ｗ_１２１＋ｗ_２２１」は、後述するｗ更新部１７によって更新され、ｗリミッタ１８を介して供給される。なお、上記した第２フィルタ係数は、「ｗ_１２０＋ｗ_２２０」と「ｗ_１２１＋ｗ_２２１」とによって規定される２次元ベクトルである。以下の説明では、第１フィルタ係数及び第２フィルタ係数を区別しないで用いる場合、若しくは、これらを合わせて用いる場合には、「フィルタ係数ｗ」と表記する。

例えば、第１制御信号ｙ_１（ｎ）及び第２制御信号ｙ_２（ｎ）は、式（２）に示す演算式により求められる。式（２）において、「ｍ＝１、２」であり、「Ｌ＝２」である。

スピーカ１０Ｌ、１０Ｒは、それぞれ、入力された第１制御信号ｙ_１（ｎ）及び第２制御信号ｙ_２（ｎ）に対応する制御音を発生する。こうして発生された制御音は、スピーカ１０Ｌ、１０Ｒからマイク１１Ｌ、１１Ｒまでの、音場における所定の伝達関数に従って伝達される。具体的には、スピーカ１０Ｌからマイク１１Ｌまでの伝達関数は「ｐ_１１」で表され、スピーカ１０Ｌからマイク１１Ｒまでの伝達関数は「ｐ_２１」で表され、スピーカ１０Ｒからマイク１１Ｌまでの伝達関数は「ｐ_１２」で表され、スピーカ１０Ｒからマイク１１Ｒまでの伝達関数は「ｐ_２２」で表される。なお、これらの伝達関数ｐ_１１、ｐ_２１、ｐ_１２、ｐ_２２は、スピーカ１０Ｌ、１０Ｒからマイク１１Ｌ、１１Ｒまでの距離などに応じて決まる。

マイク１１Ｌ、１１Ｒは、それぞれ、エンジンの振動騒音とスピーカ１０Ｌ、１０Ｒから発生された制御音との相殺誤差を検出し、これを誤差信号ｅ_１（ｎ）、ｅ_２（ｎ）としてｗ更新部１７へ出力する。具体的には、マイク１１Ｌ、１１Ｒは、第１制御信号ｙ_１（ｎ）及び第２制御信号ｙ_２（ｎ）と、伝達関数ｐ_１１、ｐ_２１、ｐ_１２、ｐ_２２と、エンジンの振動騒音ｄ_１（ｎ）、ｄ_２（ｎ）とに基づいて、誤差信号ｅ_１（ｎ）、ｅ_２（ｎ）を出力する。

参照信号生成部１６は、上記した伝達関数ｐ_１１、ｐ_２１、ｐ_１２、ｐ_２２に基づいて、基準余弦波ｘ_０（ｎ）及び基準正弦波ｘ_１（ｎ）から参照信号を生成して、当該参照信号をｗ更新部１７に出力する。具体的には、参照信号生成部１６は、伝達関数ｐ_１１の実数部Ｃ_１１０及び虚数部Ｃ_１１１と、伝達関数ｐ_２１の実数部Ｃ_２１０及び虚数部Ｃ_２１１と、伝達関数ｐ_１２の実数部Ｃ_１２０及び虚数部Ｃ_１２１と、伝達関数ｐ_２２の実数部Ｃ_２２０及び虚数部Ｃ_２２１と、を用いる。詳しくは、参照信号生成部１６は、基準余弦波ｘ_０（ｎ）に対して伝達関数ｐ_１１の実数部Ｃ_１１０を乗算した値と、基準正弦波ｘ_１（ｎ）に対して伝達関数ｐ_１１の虚数部Ｃ_１１１を乗算した値とを加算した値を参照信号ｒ_１１０（ｎ）として出力すると共に、この参照信号ｒ_１１０（ｎ）を「π／２」だけ遅らせた信号を参照信号ｒ_１１１（ｎ）として出力する。同様の手順では、参照信号生成部１６は、参照信号ｒ_２１０（ｎ）、ｒ_２１１（ｎ）、ｒ_１２０（ｎ）、ｒ_１２１（ｎ）、ｒ_２２０（ｎ）、ｒ_２２１（ｎ）を出力する。このように、参照信号生成部１６は参照信号生成手段として機能する。

ｗ更新部１７は、ＬＭＳアルゴリズムに基づいて、適応ノッチフィルタ１５で用いられるフィルタ係数ｗの更新を行い、更新したフィルタ係数ｗをｗリミッタ１８に出力する。具体的には、ｗ更新部１７は、上記した誤差信号ｅ_１（ｎ）、ｅ_２（ｎ）、及び参照信号ｒ_１１０（ｎ）、ｒ_１１１（ｎ）、ｒ_２１０（ｎ）、ｒ_２１１（ｎ）、ｒ_１２０（ｎ）、ｒ_１２１（ｎ）、ｒ_２２０（ｎ）、ｒ_２２１（ｎ）に基づいて、誤差信号ｅ_１（ｎ）、ｅ_２（ｎ）が最小になるように、適応ノッチフィルタ１５で前回用いられたフィルタ係数ｗの更新を行う。詳しくは、ｗ更新部１７は、所定の定数と誤差信号ｅ_１（ｎ）、ｅ_２（ｎ）と参照信号ｒ_１１０（ｎ）、ｒ_１１１（ｎ）ｒ_２１０（ｎ）、ｒ_２１１（ｎ）、ｒ_１２０（ｎ）、ｒ_１２１（ｎ）、ｒ_２２０（ｎ）、ｒ_２２１（ｎ）とを乗算した値を、前回用いられたフィルタ係数ｗから減算して得られた値を、新たなフィルタ係数ｗとして出力する。

例えば、更新後のフィルタ係数ｗは、式（３）で示す演算式により求められる。式（３）では、更新後のフィルタ係数ｗを「ｗ_ｌｍ０（ｎ＋１）、ｗ_ｌｍ１（ｎ＋１）」と表記し、更新前のフィルタ係数ｗを「ｗ_ｌｍ０（ｎ）、ｗ_ｌｍ１（ｎ）」と表記している。また、式（３）において、「α」はステップサイズと呼ばれる収束スピードを決める所定の定数であり、「ｌ＝１、２」であり、「ｍ＝１、２」であるものとする。なお、式（３）中の「α」は後述するリミット角とは異なる。

式（３）により、前述したｗ_１１０、ｗ_１１１、ｗ_１２０、ｗ_１２１、ｗ_２１０、ｗ_２１１、ｗ_２２０、ｗ_２２１が得られる。そして、ｗ更新部１７は、「ｗ_１１０＋ｗ_２１０」、「ｗ_１１１＋ｗ_２１１」、「ｗ_１２０＋ｗ_２２０」、「ｗ_１２１＋ｗ_２２１」を、新たなフィルタ係数ｗとしてｗリミッタ１８に出力する。このように、ｗ更新部１７はフィルタ係数更新手段として機能する。

ｗリミッタ１８は、ｗ更新部１７によって更新されたフィルタ係数ｗを制限する処理を行う。具体的には、ｗリミッタ１８は、第１フィルタ係数（「ｗ_１１０＋ｗ_２１０」と「ｗ_１１１＋ｗ_２１１」とによって規定される２次元ベクトル）と第２フィルタ係数（「ｗ_１２０＋ｗ_２２０」と「ｗ_１２１＋ｗ_２２１」とによって規定される２次元ベクトル）との２次元平面上での角度差を制限する処理を行う。そして、ｗリミッタ１８は、このような制限を行った後のフィルタ係数ｗを、適応ノッチフィルタ１５に出力する。このように、ｗリミッタ１８は位相差制限手段として機能する。

次に、図７を参照して、ｗリミッタ１８で行われる具体的な処理について説明する。図７（ａ）は、ｗ更新部１７及びｗリミッタ１８の処理ブロックを示す概略図である。ここでは、ｗ更新部１７によって更新される前の第１フィルタ係数及び第２フィルタ係数をそれぞれ「ｗ＿ｓｐ１」及び「ｗ＿ｓｐ２」と表記し、ｗ更新部１７によって更新された後の第１フィルタ係数及び第２フィルタ係数をそれぞれ「ｗ＿ｓｐ１’」及び「ｗ＿ｓｐ２’」と表記する。

ｗ更新部１７は、上記したようにして、ＬＭＳアルゴリズムに基づいて、スピーカ１０Ｌの第１制御信号を生成する際に用いられる第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１、及びスピーカ１０Ｒの第２制御信号を生成する際に用いられる第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２の更新を行う。そして、ｗ更新部１７は、更新された第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１’及び第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２’を、ｗリミッタ１８に出力する。ｗリミッタ１８は、ｗ更新部１７によって更新された第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１’及び第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２’と、更新前の第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１及び第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２とに基づいて、最終的に適応ノッチフィルタ１５Ｌ、１５Ｒで用いるための第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１＿ｏｕｔ及び第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２＿ｏｕｔを出力する。

図７（ｂ）は、ｗリミッタ１８で行われる処理を具体的に説明するための図である。図７（ｂ）では、横軸に実軸を示し、縦軸に虚軸を示している。前述したように、第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１、ｗ＿ｓｐ１’及び第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２、ｗ＿ｓｐ２’は実数部と虚数部とによって規定される２次元ベクトルで表されるため、これらは、例えば図７（ｂ）に示すように表現される。図示のように、更新前の第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１と第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２との２次元平面上での角度差を「θ」と定義し、更新後の第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１’と第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２’との２次元平面上での角度差を「θ’」と定義する。

第１実施例では、ｗリミッタ１８は、適応ノッチフィルタ１５で最終的に用いられる第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１＿ｏｕｔと第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２＿ｏｕｔとの角度差が、所定角（以下、「リミット角α」と表記する。）以内に制限されるように処理を行う。リミット角αは、スピーカ１０Ｌ、１０Ｒで生成される音圧分布に偏りが生じないような範囲に基づいて設定される。例えば、リミット角αは、車両ごとに実験や所定の演算式などにより予め求められる。一例としては、リミット角αは図４で音圧分布が均一になっている「３０（度）」に設定される。

具体的には、ｗリミッタ１８は、ｗ更新部１７で更新後の第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１’と第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２’との角度差θ’がリミット角αを越える場合、更新前における第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１及び第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２を、第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１＿ｏｕｔ及び第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２＿ｏｕｔとして出力する。つまり、ｗリミッタ１８は、適応ノッチフィルタ１５で用いられるフィルタ係数の更新を行わない。言い換えると、適応ノッチフィルタ１５において前回用いられたフィルタ係数が再度用いられるようにする。

これに対して、ｗリミッタ１８は、角度差θ’がリミット角α以下である場合には、更新後における第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１’及び第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２’を、第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１＿ｏｕｔ及び第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２＿ｏｕｔとして出力する。つまり、ｗリミッタ１８は、適応ノッチフィルタ１５で用いられるフィルタ係数の更新を行う。なお、ｗリミッタ１８は、第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１’のノルムが「０」である場合（つまり「｜ｗ＿ｓｐ１’｜＝０」である場合）、又は第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２’のノルムが「０」である場合（つまり「｜ｗ＿ｓｐ２’｜＝０」である場合）にも、更新後における第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１’及び第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２’を、第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１＿ｏｕｔ及び第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２＿ｏｕｔとして出力する。このように場合には、第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１’と第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２’との角度差を規定することができないからである。

なお、上記のように、第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１’と第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２’との角度差θ’、及び第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１’のノルム、並びに第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２’のノルムに基づいて、ｗリミッタ１８において、更新後の第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１’及び第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２’と、更新前の第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１及び第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２とのいずれを出力するかを判定することに限定はされない。他の例では、以下の式（４）で規定される「Ｘ」、及び式（５）で規定される「Ｙ」に基づいて、このような判定を行うことができる。なお、式（４）において「｜・｜」はベクトルのノルムを示し、式（５）において「＜・＞」はベクトルの内積を示す。

Ｘ＝｜ｗ＿ｓｐ１’｜・｜ｗ＿ｓｐ２’｜ 式（４）
Ｙ＝＜ｗ＿ｓｐ１’，ｗ＿ｓｐ２’＞ 式（５）
このような「Ｘ」及び「Ｙ」を用いた場合、ｗリミッタ１８は、「Ｘ^２≠０」且つ「Ｙ≧０」且つ「Ｙ^２≧Ｘ^２・（ｃｏｓα）^２」であるか否か（以下、このような条件を「第１条件」と呼ぶ）、又は「Ｘ^２＝０」であるか否か（以下、このような条件を「第２条件」と呼ぶ）、を判定することで、第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１’及び第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２’と、第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１及び第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２とのいずれを出力するかを判定することができる。

具体的には、ｗリミッタ１８は、第１条件が成立する場合、又は第２条件が成立する場合、更新後における第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１’及び第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２’を、第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１＿ｏｕｔ及び第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２＿ｏｕｔとして出力する。これに対して、ｗリミッタ１８は、第１条件が成立せず、且つ、第２条件が成立しない場合、更新前における第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１及び第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２を、第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１＿ｏｕｔ及び第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２＿ｏｕｔとして出力する。

このように「Ｘ」及び「Ｙ」を用いて判定を行った場合には、角度差θ’と第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１’及び第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２’のノルムとに基づいて判定を行う場合と比較して、簡便に判定を行うことが可能となる。

次に、図８を参照して、ｗリミッタ１８が行う処理の具体例について説明する。図８は、ｗリミッタ１８が行う処理を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１０１では、ｗリミッタ１８は、ｗ更新部１７によって更新される前の第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１及び第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２と、ｗ更新部１７によって更新された後の第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１’及び第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２’とを取得する。そして、処理はステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２では、ｗリミッタ１８は、ステップＳ１０１で取得された値に基づいて、上記した式（４）に従って「Ｘ」を求める。そして、処理はステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３では、ｗリミッタ１８は、ステップＳ１０１で取得された値に基づいて、上記した式（５）に従って「Ｙ」を求める。そして、処理はステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４では、ｗリミッタ１８は、ステップＳ１０２、Ｓ１０３で得られた「Ｘ」及び「Ｙ」を用いて、第１条件が成立するか否か、又は第２条件が成立するか否かの判定を行う。ここでは、ｗリミッタ１８は、基本的には、適応ノッチフィルタ１５で最終的に用いられる第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１＿ｏｕｔと第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２＿ｏｕｔとの角度差をリミット角α以内に適切に制限するために、ｗ更新部１７で更新後の第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１’と第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２’との角度差θ’がリミット角α以内であるか否かの判定を行っている。

第１条件が成立する場合、又は第２条件が成立する場合（ステップＳ１０４；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０５に進む。この場合には、ｗリミッタ１８は、更新後における第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１’及び第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２’を、第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１＿ｏｕｔ及び第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２＿ｏｕｔとして出力する。そして、処理は終了する。

これに対して、第１条件が成立せず、且つ第２条件が成立しない場合（ステップＳ１０４；Ｎｏ）、処理はステップＳ１０６に進む。この場合には、ｗリミッタ１８は、更新前における第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１及び第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２を、第１フィルタ係数ｗ＿ｓｐ１＿ｏｕｔ及び第２フィルタ係数ｗ＿ｓｐ２＿ｏｕｔとして出力する。そして、処理は終了する。

次に、図９を参照して、第１実施例における能動型振動騒音制御装置５０による効果について説明する。ここでは、図１に示したように車室内にスピーカ１０Ｌ、１０Ｒ及びマイク１１Ｌ、１１Ｒを配置して、エンジンの振動騒音を能動的に制御すべくスピーカ１０Ｌ、１０Ｒから制御音を発生させた場合に得られる音圧分布（言い換えるとエリア消音量）について考える。この場合、スピーカ１０Ｌ、１０Ｒにおける制御音の周波数を、図３（ｂ）に示したような、大きな位相のずれが生じる周波数（１０８（Ｈｚ））に固定するものとする。また、比較のために、従来の能動型振動騒音制御装置より得られた結果を用いる。従来の能動型振動騒音制御装置は、能動型振動騒音制御装置５０のようにｗリミッタ１８によってフィルタ係数ｗの制限を行わないものとする。

図９（ａ）は、従来の能動型振動騒音制御装置による結果の一例を示している。図９（ａ）においては、左側に、スピーカ１０Ｌ、１０Ｒの入力信号（ｙ_１（ｎ）及びｙ_２（ｎ）に相当する）を示し、右側に、車室内におけるエリア消音量（ｄＢ）を示している。これより、従来の能動型振動騒音制御装置では、破線領域７８に示すように、左リア席において増音して、不均一な消音エリアが発生していることがわかる。これは、前述したような理由に起因する。つまり、図３のようなフロント席での位相差をＬＭＳが補正しようとするがために、図４（ｂ）で示すようにリア席で制御信号の音圧分布が偏ってしまうからである。また、スピーカ１０Ｌ、１０Ｒの入力信号の振幅が比較的大きいことがわかる。これは、破線領域７８に示すようなエリアの発生に起因して、マイクで取得される誤差が減らず、フィルタ係数の振幅が大きくなり続けるためであると考えられる。

図９（ｂ）は、第１実施例における能動型振動騒音制御装置５０による結果の一例を示している。図９（ｂ）においては、左側に、スピーカ１０Ｌ、１０Ｒの入力信号（ｙ_１（ｎ）及びｙ_２（ｎ）に相当する）を示し、右側に、車室内におけるエリア消音量（ｄＢ）を示している。これより、第１実施例における能動型振動騒音制御装置５０では、均一で、広範囲な消音エリアが確保されていることがわかる。具体的には、図９（ａ）の破線領域７８で示すような不均一な消音エリアの発生が抑制されていることがわかる。また、スピーカ１０Ｌ、１０Ｒの入力信号の振幅が、従来の能動型振動騒音制御装置による入力信号の振幅と比較して、小さいことがわかる。これは、第１実施例における能動型振動騒音制御装置５０では、ｗリミッタ１８によってフィルタ係数ｗの更新を制限しているからであると考えられる。

以上より、第１実施例における能動型振動騒音制御装置５０によれば、比較的小さな音量の制御音によって、均一で、広範囲な消音エリアを適切に確保することが可能となる。したがって、比較的少ないマイクで、広い消音エリアを確保することが可能となる。

［第２実施例］
次に、第２実施例について説明する。第２実施例では、スピーカ１０Ｌへ出力される第１制御信号とスピーカ１０Ｒへ出力される第２制御信号との位相差を直接的に制限することで、スピーカ１０Ｌ、１０Ｒ間の制御音の位相差を制限する点で、第１実施例と異なる。具体的には、第２実施例では、第１制御信号と第２制御信号との位相差を所定値以内に制限する。

図１０は、第２実施例における能動型振動騒音制御装置５１の構成ブロック図を示す。能動型振動騒音制御装置５１は、ｗリミッタ１８の代わりに位相差制限部２０を有する点で、能動型振動騒音制御装置５０（図６参照）と異なる。なお、能動型振動騒音制御装置５０と同一の構成要素に対しては、同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

位相差制限部２０は、バッファなどを有して構成され、適応ノッチフィルタ１５によって処理された後の第１制御信号ｙ_１（ｎ）及び第２制御信号ｙ_２（ｎ）が入力されて、第１制御信号ｙ_１（ｎ）と第２制御信号ｙ_２（ｎ）との位相差を制限する処理を行う。具体的には、位相差制限部２０は、第１制御信号ｙ_１（ｎ）と第２制御信号ｙ_２（ｎ）との位相差を所定値以内に制限する処理を行う。例えば、位相差制限部２０は、当該位相差が所定値を超える場合、第１制御信号ｙ_１（ｎ）及び第２制御信号ｙ_２（ｎ）のうち位相が進んでいるほうの制御信号を、位相差と所定値との差分に相当する量だけ遅延させる処理を行う。そして、位相差制限部２０は、このような処理を行った後の第１制御信号ｙ_１’（ｎ）及び第２制御信号ｙ_２’（ｎ）を、それぞれスピーカ１０Ｌ、１０Ｒに出力する。このように、位相差制限部２０は位相差制限手段として機能する。

次に、図１１を参照して、位相差制限部２０が行う処理の具体例について説明する。図１１は、位相差制限部２０が行う処理を示すフローチャートである。なお、ここでは、第１制御信号ｙ_１（ｎ）の位相が第２制御信号ｙ_２（ｎ）の位相よりも遅れている場合（言い換えると、第２制御信号ｙ_２（ｎ）の位相が第１制御信号ｙ_１（ｎ）の位相よりも進んでいる場合）を例に挙げる。

まず、ステップＳ２０１では、位相差制限部２０は、第１制御信号ｙ_１（ｎ）及び第２制御信号ｙ_２（ｎ）を取得する。そして、処理はステップＳ２０２に進む。

ステップＳ２０２では、位相差制限部２０は、ステップＳ２０１で取得された第１制御信号ｙ_１（ｎ）及び第２制御信号ｙ_２（ｎ）をリングバッファへ記憶する。具体的には、位相差制限部２０は、第１制御信号ｙ_１（ｎ）をバッファＢｕｆ１へ記憶すると共に、第２制御信号ｙ_２（ｎ）をバッファＢｕｆ２へ記憶する。例えば、位相差制限部２０は、正弦波における１波長程度のデータを、バッファＢｕｆ１、Ｂｕｆ２に記憶させる。こうするのは、正弦波の形状を用いて位相差を求めるためである。そして、処理はステップＳ２０３に進む。

ステップＳ２０３では、位相差制限部２０は、バッファＢｕｆ１、Ｂｕｆ２に記憶されたデータに基づいて、第１制御信号ｙ_１（ｎ）及び第２制御信号ｙ_２（ｎ）における位相差τを算出する。具体的には、位相差制限部２０は、バッファＢｕｆ１、Ｂｕｆ２に記憶されたデータの相関値を演算する（例えば内積演算する）ことで、位相差τを算出する。この場合、位相差制限部２０は、バッファＢｕｆ１、Ｂｕｆ２に記憶されたデータにおける時間をずらしながら相関値を求めていき、相関値についてピーク値が得られた時間を位相差τとして採用する。そして、処理はステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０４では、位相差制限部２０は、ステップＳ２０３で得られた位相差τが所定値β以下であるか否かを判定する。この判定で用いられる所定値βは、スピーカ１０Ｌ、１０Ｒで生成される音圧分布に偏りが生じないような範囲に基づいて設定される。例えば、所定値βは、車両ごとに実験や所定の演算式などにより予め求められる。

位相差τが所定値β以下である場合（ステップＳ２０４；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０５では、位相差制限部２０は、第１制御信号ｙ_１（ｎ）と第２制御信号ｙ_２（ｎ）との位相差を制限する必要がないため、元の第１制御信号ｙ_１（ｎ）及び第２制御信号ｙ_２（ｎ）を、第１制御信号ｙ_１’（ｎ）及び第２制御信号ｙ_２’（ｎ）として出力する。そして、処理は終了する。

これに対して、位相差τが所定値βよりも大きい場合（ステップＳ２０４；Ｎｏ）、処理はステップＳ２０６に進む。ステップＳ２０６では、位相差制限部２０は、第１制御信号ｙ_１（ｎ）と第２制御信号ｙ_２（ｎ）との位相差を制限するための処理を行う。具体的には、位相差制限部２０は、位相が進んでいる第２制御信号ｙ_２（ｎ）を、位相差τと所定値βとの差分に相当する量「τ−β」だけ遅延させる処理を行う。そして、位相差制限部２０は、元の第１制御信号ｙ_１（ｎ）を第１制御信号ｙ_１’（ｎ）として出力すると共に、「τ−β」だけ遅延させた第２制御信号ｙ_２（ｎ）を第２制御信号ｙ_２’（ｎ）として出力する。そして、処理は終了する。なお、第１制御信号ｙ_１（ｎ）の位相が第２制御信号ｙ_２（ｎ）の位相よりも進んでいる場合には、位相差制限部２０は、「τ−β」だけ遅延させた第１制御信号ｙ_１（ｎ）を第１制御信号ｙ_１’（ｎ）として出力する。

以上説明した第２実施例における能動型振動騒音制御装置５１によっても、比較的小さな音量の制御音によって、均一で、広範囲な消音エリアを適切に確保することが可能となる。

なお、上記では、位相差τが所定値βよりも大きい場合に、第１制御信号ｙ_１（ｎ）及び第２制御信号ｙ_２（ｎ）のうち位相が進んでいるほうの制御信号を「τ−β」だけ遅延させる例を示したが、この代わりに、第１制御信号ｙ_１（ｎ）及び第２制御信号ｙ_２（ｎ）のうち位相が遅れているほうの制御信号を「τ−β」だけ進めても良い。

［変形例］
上記では、２つ１組のスピーカを用いて能動型振動騒音制御装置を構成する例を示したが、これに限定はされない。他の例では、２つ１組のスピーカを２以上用いて能動型振動騒音制御装置を構成することができる。つまり、例えば計４つのスピーカや計６つのスピーカなどを用いて、能動型振動騒音制御装置を構成することができる。この場合には、１組のスピーカ単位で、前述したような方法により制御信号を生成すれば良い。

また、上記では、マイクを２つ用いて能動型振動騒音制御装置を構成する例を示したが、これに限定はされず、１つのマイクや３つ以上のマイクを用いて能動型振動騒音制御装置を構成しても良い。

更に、上記では本発明を車両に適用する例を示したが、本発明の適用はこれに限定されない。本発明は、車両の他に、船や、ヘリコプターや、飛行機などの種々の移動体に適用することができる。

本発明は、エンジン等の振動騒音源を有する移動体の室内等の閉空間に適用され、振動騒音を能動的に制御するために利用することができる。

１０Ｌ、１０Ｒ スピーカ
１１Ｌ、１１Ｒ マイク
１３ 周波数検出部
１４ａ 余弦波発生部
１４ｂ 正弦波発生部
１５ 適応ノッチフィルタ
１６ 参照信号生成部
１７ ｗ更新部
１８ ｗリミッタ
２０ 位相差制限部
５０、５１ 能動型振動騒音制御装置

Claims (7)

1. ２つ１組のスピーカを有し、前記スピーカから制御音を発生させる能動型振動騒音制御装置であって、
   振動騒音源から発生する振動騒音周波数に基づいて、基準信号を生成する基準信号生成手段と、
   前記振動騒音源からの発生振動騒音が相殺されるように前記スピーカから前記制御音を発生させるべく、前記基準信号に対して第１フィルタ係数を用いることで、前記スピーカの一方へ出力する第１制御信号を生成すると共に、前記基準信号に対して第２フィルタ係数を用いることで、前記スピーカの他方に対して出力する第２制御信号を生成する適応ノッチフィルタと、
   前記振動騒音と前記制御音との相殺誤差を検出して、誤差信号として出力するマイクと、
   前記スピーカから前記マイクまでの伝達関数に基づいて、前記基準信号から参照信号を生成する参照信号生成手段と、
   前記誤差信号及び前記参照信号に基づいて、前記誤差信号が最小となるように、前記適応ノッチフィルタで用いられる前記第１フィルタ係数及び前記第２フィルタ係数を更新するフィルタ係数更新手段と、
   前記スピーカの一方から発生される制御音と前記スピーカの他方から発生される制御音との位相差を制限する位相差制限手段と、を備えることを特徴とする能動型振動騒音制御装置。
2. 前記位相差制限手段は、前記スピーカからの前記制御音によって生成される音圧分布が均一になるように、前記位相差を制限することを特徴とする請求項１に記載の能動型振動騒音制御装置。
3. 前記位相差制限手段は、前記フィルタ係数更新手段によって更新された前記第１フィルタ係数と前記第２フィルタ係数との２次元平面上での角度差を、所定角以内に制限することで、前記スピーカの一方から発生される制御音と前記スピーカの他方から発生される制御音との位相差を制限することを特徴とする請求項１又は２に記載の能動型振動騒音制御装置。
4. 前記位相差制限手段は、前記角度差が前記所定角を越える場合、前記フィルタ係数更新手段によって更新される前の前記第１フィルタ係数及び前記第２フィルタ係数を、前記適応ノッチフィルタに対して出力することを特徴とする請求項３に記載の能動型振動騒音制御装置。
5. 前記位相差制限手段は、前記適応ノッチフィルタによって生成された前記第１制御信号と前記第２制御信号との位相差を所定値以内に制限することで、前記スピーカの一方から発生される制御音と前記スピーカの他方から発生される制御音との位相差を制限することを特徴とする請求項１又は２に記載の能動型振動騒音制御装置。
6. 前記位相差制限手段は、前記位相差が前記所定値を超える場合、前記第１制御信号及び前記第２制御信号のうち位相が進んでいるほうの制御信号を、前記位相差と前記所定値との差分に相当する量だけ遅延させることを特徴とする請求項５に記載の能動型振動騒音制御装置。
7. 前記スピーカは、前記振動騒音源の近傍に配置されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の能動型振動騒音制御装置。

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