JP5359305B2 - 能動型騒音制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両のエンジン等の回転機器から発生する振動騒音を能動的に低減する能動型騒音制御装置に関するものである。
従来の能動型騒音制御装置においては、例えば特許文献1に記載されている技術のように、適応ノッチフィルタを利用した適応制御を行う方法が知られている。
この特許文献1に記載の技術は、車両の車室内における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振動騒音を、適応ノッチフィルタを利用して低減させるものである。
図6を用いて、従来の能動型騒音制御装置の動作について説明する。図6は、特許文献1に記載された従来の能動型騒音制御装置の構成と等価な構成を示すものである。
まず、エンジン回転数検出器1はエンジン回転数に比例した周波数をもつパルス列をエンジンパルスpとして出力する。
制御周波数判定手段2は、このエンジンパルスpを受け、これを基に制御すべき制御周波数f[n]を算出し出力する。
制御周波数判定手段2から出力された信号は、正弦波生成手段5および余弦波生成手段6にそれぞれ入力され、正弦波生成手段5および余弦波生成手段6は正弦波テーブル3よりそれぞれ基準正弦波信号x1[n]および基準余弦波信号x2[n]を生成する。
適応ノッチフィルタである第1の1タップデジタルフィルタ7は、内部に第1のフィルタ係数W1[n]を保持し、基準正弦波信号x1[n]と第1のフィルタ係数W1[n]に基づいて第1の制御信号y1[n]を出力する。
同様に、適応ノッチフィルタである第2の1タップデジタルフィルタ8は、内部に第2のフィルタ係数W2[n]を保持し、基準余弦波信号x2[n]と第2のフィルタ係数W2[n]とに基づいて第2の制御信号y2[n]を出力する。
これら第1の制御信号y1[n]と第2の制御信号y2[n]とが合成された騒音制御信号z[n]は電力増幅器9にて増幅され、スピーカ10から騒音打ち消し音として出力される。
一方、マイクロフォン11はエンジン振動に起因して発生する制御対象騒音と上記騒音打ち消し音とが干渉した結果生じる音を誤差信号ε[n]として検出する。
この誤差信号ε[n]が最小になるように、第1の適応制御アルゴリズム演算部12は、特性テーブル4より参照信号生成部14が生成した補正正弦波信号r1[n]に基づいて、第1の1タップデジタルフィルタ7のフィルタ係数W1[n]を逐次更新する。
同様に、補正余弦波信号r2[n]に基づいて第2の適応制御アルゴリズム演算部13は第2の1タップデジタルフィルタ8のフィルタ係数W2[n]を逐次更新する。
以上説明したように上記の処理を所定周期で繰り返すことにより、従来の能動型騒音制御装置は騒音を低減させることを可能としていた。
特開2004−361721号公報
しかしながら、上記従来の構成では、例えばエンジン回転数検出器1の不具合などの要因でエンジン回転数検出器1が出力するエンジンパルスpに遅延等のずれが生じ、制御周波数判定手段2が判定した制御周波数f[n]と実際に発生している騒音の周波数とが大きくずれた場合、適応ノッチフィルタのみでは十分に対応しきれず、結果として騒音低減効果が低くなるという課題があった。
本発明は、この課題を解決し、良好な騒音低減効果が得られる能動型騒音制御装置を提供することを目的とする。
本発明の能動型騒音制御装置は、制御すべき制御周波数を判定する制御周波数判定手段と、前記制御周波数判定手段で判定された制御周波数と同一の周波数の基準正弦波を生成する正弦波生成手段と、前記制御周波数判定手段で検出された制御周波数と同一の周波数の基準余弦波を生成する余弦波生成手段と、前記正弦波生成手段からの基準正弦波信号が入力される第1の1タップデジタルフィルタと、前記余弦波生成手段からの基準余弦波信号が入力される第2の1タップデジタルフィルタと、前記第1の1タップデジタルフィルタからの出力と前記第2の1タップデジタルフィルタからの出力とが加算された騒音制御信号が入力され騒音と干渉させるための干渉信号を出力させる干渉信号生成手段と、前記干渉信号生成手段から出力される前記干渉信号と前記騒音の干渉の結果生じる誤差信号を検出する誤差信号検出手段と、前記誤差信号検出手段が検出した前記誤差信号を基に前記第1の1タップデジタルフィルタのフィルタ係数を更新する第1の係数更新手段と、前記誤差信号検出手段が検出した前記誤差信号を基に前記第2の1タップデジタルフィルタのフィルタ係数を更新する第2の係数更新手段と、前記第1の1タップデジタルフィルタのフィルタ係数と前記第2の1タップデジタルフィルタのフィルタ係数の挙動に応じて前記制御周波数の補正量を決定する制御周波数補正手段とを備えることを特徴とする。
本発明の能動型騒音制御装置は、エンジンパルスpを元に算出した制御周波数f[n]が実際に発生している騒音の周波数とずれた場合でも、制御周波数補正手段により制御周波数f[n]を騒音の周波数に近づける方向に補正することで、良好な騒音低減効果を奏することが可能である。
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1における能動型騒音制御装置の構成について図面を参照しながら説明する。
図1は本発明の実施の形態1における能動型騒音制御装置のブロック図である。
なお、図1では従来の能動型騒音制御装置と同様の構成に関しては、同じ番号を付している。
エンジン回転数検出器1は、車両に搭載された騒音源としてのエンジンの回転数を検出する部分である。エンジン回転数検出器1は検出したエンジンの回転数に比例した周波数を持つパルス列をエンジンパルスpとして出力する。
制御周波数判定手段2は、制御対象騒音の周波数である制御周波数f[n]〔Hz〕を判定する部分である。制御周波数判定手段2は、エンジン回転数検出器1から入力されるエンジンパルスpを基に、制御すべき周波数をまず予測制御周波数fep[n]〔Hz〕としてある程度予測する。さらにこの予測制御周波数fep[n]〔Hz〕を、内部に備えた制御周波数補正量fcomp[n]〔Hz〕を基に補正し、制御周波数f[n]〔Hz〕を算出する。そして、この制御周波数f[n]〔Hz〕を制御周波数判定手段2は制御すべき周波数として判断する。
離散化された正弦波のデータとしての正弦波テーブル3は正弦波1周期をN等分した各ポイントの正弦値をメモリ上に保持する。
正弦波生成手段5は、サンプリング周期ごとに正弦波テーブル3より、制御周波数f[n]に基づいた所定の間隔でデータを読み出して基準正弦波信号x1[n]を生成する部分である。一方、余弦波生成手段6はサンプリング周期ごとに正弦波テーブル3より、制御周波数f[n]に基づいた所定の間隔でデータを読み出し、同一時点において正弦波生成手段よりN/4だけ先行したポイントを読み出すことによって基準余弦波信号x2[n]を生成する部分である。読み出しポイントはNを超えた場合はその読み出しポイントからNを引いたポイントを新たな読み出しポイントとする。
特性テーブル4は、スピーカ10からマイクロフォン11までの位相特性を前記正弦波テーブル3のポイント数Nの相対的なポイント移動量に換算した位相特性換算値P[f]を周波数毎に保持する。
参照信号生成部14は、補正正弦波信号r1[n]、補正余弦波信号r2[n]を生成する部分である。参照信号生成部14は、制御周波数f[n]に基づき、特性テーブル4から制御周波数f[n]における位相特性換算値P[f]を読み込み、それらに基づき補正正弦波信号r1[n]、補正余弦波信号r2[n]を生成する。
第1の1タップデジタルフィルタ7は、第1のフィルタ係数W1[n]を内部に保持し、基準正弦波信号x1[n]と第1のフィルタ係数W1[n]とに基づいて第1の制御信号y1[n]を出力する部分である。同様に、第2の1タップデジタルフィルタ8は、第2のフィルタ係数W2[n]を内部に保持し、基準余弦波信号x2[n]と第2のフィルタ係数W2[n]とに基づいて第2の制御信号y2[n]を出力する部分である。
電力増幅器9は、入力された信号を増幅し、スピーカ10へと出力する部分である。図1に示されるように、電力増幅器9は第1の制御信号y1[n]と第2の制御信号y2[n]とが加算された騒音制御信号z[n]をDA変換した信号を増幅する。
スピーカ10は、制御対象騒音を打ち消す音を外部に向けて出力する干渉信号生成手段である。スピーカ10は、電力増幅器9からの出力信号を受け、干渉信号を生成し、外部へ騒音打ち消し音として出力する。
マイクロフォン11は、エンジン振動に起因して発生する制御対象騒音と騒音打ち消し音とが干渉した結果生じる音を信号として検出する誤差信号検出手段である。マイクロフォン11が検出した誤差信号ε[n]は第1の適応制御アルゴリズム演算部12および第2の適応制御アルゴリズム演算部13へ出力される。
第1の適応制御アルゴリズム演算部12は、第1の1タップデジタルフィルタ7の第1のフィルタ係数W1[n]を更新する係数更新手段である。第1の適応制御アルゴリズム演算部12は、補正正弦波信号r1[n]と誤差信号ε[n]を基に、第1の1タップデジタルフィルタ7のフィルタ係数W1[n]を逐次更新する。
第2の適応制御アルゴリズム演算部13は、第1の適応制御アルゴリズム演算部12と同様に、第2の1タップデジタルフィルタ8の第2のフィルタ係数W2[n]を更新する係数更新手段である。第2の適応制御アルゴリズム演算部13は、補正余弦波信号r2[n]と誤差信号ε[n]を基に、第2の1タップデジタルフィルタ8のフィルタ係数W2[n]を逐次更新する。
制御周波数補正手段15は、フィルタ係数W1[n]とW2[n]とに基づいて、制御周波数補正量fcomp[n]を更新する部分である。
次に、本発明の実施の形態1における能動型騒音制御装置の具体的な動作を説明する。制御周波数f[n]の算出と騒音制御信号z[n]の生成と誤差信号ε[n]の検出とフィルタ係数W1[n]、W2[n]の更新と制御周波数補正量fcomp[n]の決定は、すべて同一の周期で実行され、それぞれn周期後の値を表す。以降では、周期をT〔秒〕として説明する。
制御周波数判定手段2は、まず、例えばエンジンパルスpの立ち上がりエッジ毎に割り込みを発生させ、立ち上がりエッジ間の時間を測定し、測定結果をもとに予測制御周波数fep[n]を算出する。次に、予測制御周波数fep[n]と制御周波数補正量fcomp[n]とに基づいて、式(1)にしたがって制御周波数f[n]を算出する。
f[n]=fep[n]+fcomp[n] …(1)
正弦波テーブル3は、正弦波1周期をN等分し、各ポイントの正弦値を所定ビットで離散化した値をメモリ上に保持する。0ポイント目からN−1ポイント目までの正弦値をbビットで離散化して格納した配列をs[m](0≦m<N)で表すとき、関係式(2)が成り立つ。
s[m]=int(2b−1×sin(360×m/N)) …(2)
ただし、int(x)はxの整数部を表し、sin関数の角度の単位は〔度〕とする。例えば、N=3000、b=16の場合のs[m]のグラフと表をそれぞれ図2と(表1)に示す。
Figure 0005359305
特性テーブル4は、スピーカ10からマイクロフォン11までの伝達特性の振幅特性を表す振幅特性配列G[f]と、位相特性を正弦波テーブル3のポイント数Nの相対的なポイント移動量に換算した位相特性換算値配列P[f]をメモリ上に保持する(fは周波数〔Hz〕)。k〔Hz〕のときの位相特性値をphase[k]〔度〕とすると、関係式(3)が成り立つ。
P[f]=int(N×phase[f]/360) …(3)
例えば、N=3000で、制御周波数f[n]の範囲が30Hzから100Hzまでの場合の位相特性phase[f]の例を図3に、それに対応する位相特性配列P[f]を(表2)に示す。
Figure 0005359305
正弦波生成手段5は、正弦波テーブル3の現在の読み出し位置i[n]をメモリ上に記憶しており、制御周波数f[n]に基づいて現在の読み出し位置を式(4)により毎周期移動させる。
i[n]=i[n−1]+(N×f[n]×T) …(4)
ただし、式(4)の右辺の計算結果がN以上となった場合は、式(4)の右辺の計算結果からNを減算したものをi[n]とする。
同時に、正弦波生成手段5は、制御周波数f[n]と同一周波数の基準正弦波信号x1[n]を式(5)と式(6)により生成する。
ix1 =i[n] …(5)
x1[n]=s[ix1] …(6)
ただし、式(5)の右辺の計算結果がN以上となった場合は、式(5)の右辺の計算結果からNを減算したものをix1とする。
また、余弦波生成手段6は、制御周波数f[n]と同一周波数で、かつ、基準正弦波信号x1[n]より4分の1周期進んだ基準余弦波信号x2[n]を式(7)と式(8)により生成する。
ix2 =i[n]+N/4 …(7)
x2[n]=z[ix2] …(8)
ただし、式(7)の右辺の計算結果がN以上となった場合は、式(7)の右辺の計算結果からNを減算したものをix2とする。
同時に、参照信号生成部14は、制御周波数f[n]におけるスピーカ10からマイクロフォン11までの伝達特性の振幅特性値と位相特性を正弦波テーブル3のポイント数Nの相対的なポイント移動量に換算した位相特性換算値を特性テーブル4よりP[f]として抽出し、以下の方法で補正正弦波信号r1[n]および補正余弦波信号r2[n]を作成する。
補正正弦波信号r1[n]:
ix3 =i[n]+P[f] …(9)
r1[n]=z[ix3] …(10)
補正余弦波信号r2[n]:
ix4 =i[n]+N/4+P[f] …(11)
r2[n]=z[ix4] …(12)
ただし、式(9)の右辺の計算結果がN以上となった場合は、式(9)の右辺の計算結果からNを減算したものをix3とする。同様に、式(11)の右辺の計算結果がN以上となった場合は、式(11)の右辺の計算結果からNを減算したものをix4とする。
次に、第1の1タップデジタルフィルタ7は、正弦波生成手段5から出力された基準正弦波信号x1[n]と第1のフィルタ係数W1[n]とに基づいて第1の制御信号y1[n]を出力する。同様に、第2の1タップデジタルフィルタ8は、余弦波生成手段6から出力された基準余弦波信号x2[n]と第2のフィルタ係数W2[n]とに基づいて第2の制御信号y2[n]を出力する。
第1の1タップデジタルフィルタ7および第2の1タップデジタルフィルタ8からそれぞれ出力された第1の制御信号y1[n]と第2の制御信号y2[n]は加算され騒音制御信号z[n]となり、さらに騒音制御信号z[n]は電力増幅器9へと入力される。
電力増幅器9にて増幅された騒音制御信号z[n]はスピーカ10を介して外部へ騒音打ち消し音として出力される。この騒音打ち消し音と制御対象となる制御対象音が干渉し、打ち消しあうことで騒音低減効果が得られる。
しかしながら、騒音打ち消し音により制御対象音は完全に打ち消されるわけではなく、騒音打ち消し音と制御対象となる制御対象音が干渉し合うことで新たに音が発生する。この新たに発生した音をマイクロフォン11が集音し、誤差信号ε[n]として検出する。
マイクロフォン11が検出した誤差信号ε[n]は、第1の適応制御アルゴリズム演算部12に入力され、第1の適応制御アルゴリズム演算部12はこの信号と補正正弦波信号r1[n]に基づいて第1の1タップデジタルフィルタ7のフィルタ係数W1[n]を更新する。同様に、第2の適応制御アルゴリズム演算部13は入力された誤差信号ε[n]と補正余弦波信号r2[n]に基づいて第2の1タップデジタルフィルタ8のフィルタ係数W2[n]を更新する。この際のW1[n]とW2[n]の更新式をそれぞれ式(13)と式(14)に示す。
W1[n]=W1[n−1]−μ×r1[n]×ε[n] …(13)
W2[n]=W2[n−1]−μ×r2[n]×ε[n] …(14)
続いて、本発明のポイントである制御周波数補正手段15の動作について説明する。
まず、制御周波数補正手段15は、式(13)と式(14)により逐次更新されるフィルタ係数W1[n]とW2[n]をそれぞれ複素平面上の実部と虚部とみなし、この複素数の絶対値をR[n]、偏角をθ[n]と表す。すなわち、
(R[n])=(W1[n])+(W2[n]) …(15)
tan(θ[n])=(W2[n]/W1[n]) …(16)
の関係式が成り立つ。
制御周波数補正手段15では、この複素数の偏角θ[n]のサンプリング周期ごとの変化に着目して制御周波数補正量fcomp[n]を算出する。図4のごとく偏角θ[n]が正の方向に変化している場合は、制御周波数補正量fcomp[n]を増加させ、図7のごとく偏角θ[n]が負の方向に変化している場合は、制御周波数補正量fcomp[n]を減少させる。このときの最適な補正量は、偏角θ[n]の変化量に応じて決定される。
ここで、上記の方法により制御周波数f[n]が実際に発生している騒音の周波数に近づく原理について、連続時間tを用いて説明する。
制御周波数をFctrlとすると、騒音制御信号z(t)は上記の絶対値R(t)と偏角θ(t)〔rad〕を用いて、
z(t)=R(t)×sin(2π×Fctrl×t+θ(t)) …(17)
と表すことができる。さらに、騒音の周波数をFnoiseとすると、適応ノッチフィルタは騒音制御信号z(t)の周波数が騒音の周波数(ただし逆位相)になるようにθ(t)を調整する性質があるので、
Fctrl+(θ(t)/2π×t)=Fnoise
θ(t)/t = 2π×(Fnoise−Fctrl) …(18)
の関係式が成り立つ。
ここで式(18)の左辺は偏角θ(t)の変化の割合に他ならない。
したがって、偏角θ(t)が増加傾向にあるならば、Fnoise>Fctrl、偏角θ(t)が減少傾向にあるならば、Fnoise<Fctrlとなり、前述の制御周波数補正量fcomp[n]の調整方法は妥当であると言える。
ここで、本発明と特許文献1に記載の方法を、騒音低減効果の観点から比較する。
特許文献1に記載の方法では、エンジンパルスpの周波数がエンジン回転検出器の不具合等の原因で制御周波数f[n]が実際に発生している騒音の周波数とずれた時、適応ノッチフィルタでは十分に対応しきれず、騒音低減効果が低くなるという課題があった。これに対し、本発明では制御周波数補正手段15にて制御周波数補正量fcomp[n]を増減させ、エンジンパルスpをもとに算出した制御周波数f[n]を実際に発生している騒音の周波数に近づけるように補正しており、この結果良好な騒音低減効果を実現することができる。
なお、本発明では第1の1タップデジタルフィルタ7のフィルタ係数W1[n]を複素数の実部としたが、これに限ることなく第2の1タップデジタルフィルタ8のフィルタ係数W2[n]を複素数の実部としてもよい。この場合は、偏角θ[n]が正の方向に変化した際には制御周波数補正量fcomp[n]を減少させ、偏角θ[n]が負の方向に変化した際には制御周波数補正量fcomp[n]を増加させることで同様の効果を得ることができる。
また、本発明においては、制御周波数判定手段2と正弦波生成手段5と第1の1タップデジタルフィルタ7と第2の1タップデジタルフィルタ8と第1の係数更新手段12と第2の係数更新手段13と参照信号生成部14と制御周波数補正手段15とをそれぞれ複数個用意することにより、複数周波数成分の騒音を消音させることも可能である。
本発明にかかる能動型騒音低減装置は、制御周波数が実際に発生している騒音の周波数とずれたときでも良好な騒音低減効果が得ることができる。したがって、本発明にかかる能動型騒音低減装置は例えば車室内の騒音を低減する装置として好適に採用し得る。
実施の形態1における能動型騒音制御装置の構成を示すブロック図 実施の形態1における能動型騒音制御装置の正弦波テーブルの例を示すグラフ 実施の形態1における能動型騒音制御装置のスピーカからマイクまでの伝達特性の位相特性値の例を示すグラフ 実施の形態1の能動型騒音制御装置において偏角が正の方向に変化した状態を示す図 実施の形態1の能動型騒音制御装置において偏角が負の方向に変化した状態を示す図 従来の能動型騒音制御装置の構成を示すブロック図
1 エンジン回転数検出器
2 制御周波数判定手段
3 正弦波テーブル
4 特性テーブル
5 正弦波生成手段
6 余弦波生成手段
7 第1の1タップデジタルフィルタ
8 第2の1タップデジタルフィルタ
9 電力増幅器
10 スピーカ
11 マイクロフォン
12 第1の適応制御アルゴリズム演算部
13 第2の適応制御アルゴリズム演算部
14 参照信号生成部
15 制御周波数補正手段

Claims (3)

  1. 制御すべき制御周波数を判定する制御周波数判定手段と、
    前記制御周波数判定手段で判定された制御周波数と同一の周波数の基準正弦波を生成する正弦波生成手段と、
    前記制御周波数判定手段で検出された制御周波数と同一の周波数の基準余弦波を生成する余弦波生成手段と、
    前記正弦波生成手段からの基準正弦波信号が入力される第1の1タップデジタルフィルタと、
    前記余弦波生成手段からの基準余弦波信号が入力される第2の1タップデジタルフィルタと、
    前記第1の1タップデジタルフィルタからの出力と前記第2の1タップデジタルフィルタからの出力とが加算された騒音制御信号が入力され騒音と干渉させるための干渉信号を出力させる干渉信号生成手段と、
    前記干渉信号生成手段から出力される前記干渉信号と前記騒音の干渉の結果生じる誤差信号を検出する誤差信号検出手段と、
    前記誤差信号検出手段が検出した前記誤差信号を基に前記第1の1タップデジタルフィルタのフィルタ係数を更新する第1の係数更新手段と、
    前記誤差信号検出手段が検出した前記誤差信号を基に前記第2の1タップデジタルフィルタのフィルタ係数を更新する第2の係数更新手段と、
    前記第1の1タップデジタルフィルタのフィルタ係数と前記第2の1タップデジタルフィルタのフィルタ係数の挙動に応じて前記制御周波数の補正量を決定する制御周波数補正手段とを備えた能動型騒音制御装置。
  2. 前記制御周波数補正手段は、前記第1の1タップデジタルフィルタのフィルタ係数と前記第2の1タップデジタルフィルタのフィルタ係数のいずれか一方を実部とし、他方を虚部として表現される複素数の偏角の変化に基づいて前記制御周波数の補正量を決定する請求項1に記載の能動型騒音制御装置。
  3. 前記偏角が正の方向に変化した際に、前記第1の1タップデジタルフィルタのフィルタ係数を前記複素数の実部としている場合は前記制御周波数の補正量を増加させ、前記第2の1タップデジタルフィルタのフィルタ係数を前記複素数の実部としている場合は前記制御周波数の補正量を減少させる請求項2に記載の能動型騒音制御装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016117833A1 (ko) * 2015-01-19 2016-07-28 한국과학기술원 소음제어방법

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9218801B2 (en) * 2010-09-29 2015-12-22 GM Global Technology Operations LLC Aural smoothing of a vehicle
US9214153B2 (en) * 2010-09-29 2015-12-15 GM Global Technology Operations LLC Aural smoothing of a vehicle
WO2012137418A1 (ja) * 2011-04-05 2012-10-11 株式会社ブリヂストン 車両の振動低減システム
US9451368B2 (en) * 2012-04-11 2016-09-20 Envoy Medical Corporation Feedback scan for hearing aid
JP5606493B2 (ja) * 2012-06-13 2014-10-15 株式会社東芝 励振器及び直交誤差補正方法
WO2014068624A1 (ja) * 2012-11-05 2014-05-08 三菱電機株式会社 能動振動騒音制御装置
WO2014128857A1 (ja) * 2013-02-20 2014-08-28 三菱電機株式会社 能動振動騒音制御装置
US9626954B2 (en) * 2013-02-20 2017-04-18 Mitsubishi Electric Corporation Active vibration/noise control apparatus
US9177541B2 (en) * 2013-08-22 2015-11-03 Bose Corporation Instability detection and correction in sinusoidal active noise reduction system
EP2871639B1 (en) * 2013-11-08 2019-04-17 Volvo Car Corporation Method and system for masking noise
JP6165651B2 (ja) * 2014-02-20 2017-07-19 株式会社日立製作所 医療診断信号検出装置および医療診断信号検出方法
DE112016000924A5 (de) * 2015-02-27 2017-11-30 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Filter zur Filterung von ein Drehzahlsignal überlagernden Schwingungen sowie ein Verfahren zur Einstellung einer Breite des Filters
US9706288B2 (en) * 2015-03-12 2017-07-11 Apple Inc. Apparatus and method of active noise cancellation in a personal listening device
DE112015006367B4 (de) 2015-03-24 2018-11-29 Mitsubishi Electric Corporation Aktive vibrationsgeräusch-steuervorrichtung
EP3553772A1 (en) * 2018-04-09 2019-10-16 Harman International Industries, Incorporated Method and apparatus for controlling vehicle sound in a vehicle
CN110844115B (zh) * 2019-10-18 2022-04-12 中国直升机设计研究所 一种桨涡干扰噪声和桨叶挥舞载荷数据有效性判别方法
JP7438759B2 (ja) * 2020-01-16 2024-02-27 アルパイン株式会社 騒音制御システム
US11315542B2 (en) * 2020-03-31 2022-04-26 Honda Motor Co., Ltd. Active noise control device

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3056866B2 (ja) * 1992-02-17 2000-06-26 アルパイン株式会社 自動音量制御方式
US5524057A (en) * 1992-06-19 1996-06-04 Alpine Electronics Inc. Noise-canceling apparatus
JP3834300B2 (ja) * 1994-10-12 2006-10-18 株式会社日立製作所 能動形騒音制御装置
JP3843082B2 (ja) * 2003-06-05 2006-11-08 本田技研工業株式会社 能動型振動騒音制御装置
JP4074612B2 (ja) * 2004-09-14 2008-04-09 本田技研工業株式会社 能動型振動騒音制御装置
JP4369932B2 (ja) * 2006-03-30 2009-11-25 本田技研工業株式会社 能動型騒音制御装置及び能動型振動伝達制御装置
JP2007328219A (ja) * 2006-06-09 2007-12-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 能動型騒音制御装置
JP4802929B2 (ja) * 2006-08-10 2011-10-26 パナソニック株式会社 能動騒音低減装置
JP2008062804A (ja) * 2006-09-07 2008-03-21 Honda Motor Co Ltd 能動騒音制御装置
JP2008260420A (ja) * 2007-04-12 2008-10-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 能動型騒音制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016117833A1 (ko) * 2015-01-19 2016-07-28 한국과학기술원 소음제어방법

Also Published As

Publication number Publication date
EP2380778A1 (en) 2011-10-26
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WO2010084704A1 (ja) 2010-07-29

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