JP5670301B2 - 能動型振動騒音制御装置 - Google Patents
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Description
前記振動騒音信号(Sns)に基づいて参照信号(Sr)を生成する参照信号生成部(34)と、
前記参照信号(Sr)が入力され、制御信号(Sc)を出力する適応フィルタ(30)と、
前記制御信号(Sc)に基づいて振動騒音打消音(CS)を発生する振動騒音打消部(18)と、
前記振動騒音(NS)と前記振動騒音打消音(CS)との差に基づく誤差信号(e)を検出する誤差信号検出部(20)と、
前記振動騒音打消部(18)から前記誤差信号検出部(20)までの伝達特性(C^)に基づいて前記参照信号(Sr)を補正して補正参照信号(Sra)を出力する補正部(38)と、
前記誤差信号(e)と前記補正参照信号(Sra)とに基づいて前記誤差信号(e)が最小となるように前記適応フィルタ(30)のフィルタ係数(W2)を逐次更新するフィルタ係数更新部(40)と、を備え、
前記参照信号生成部(34)は、
前記振動騒音(NS)における所定周波数(f)の実部成分に該当する実部参照信号(Srr)を生成する実部参照信号生成部(51r)と、前記振動騒音(NS)における前記所定周波数(f)の虚部成分に該当する虚部参照信号(Sri)を生成する虚部参照信号生成部(51i)と、
からなり、
前記適応フィルタ(30)は、
前記実部参照信号(Srr)が入力され、第1制御信号(Sc1)を出力する第1適応ノッチフィルタ(30r)と、前記虚部参照信号(Sri)が入力され、第2制御信号(Sc2)を出力する第2適応ノッチフィルタ(30i)と、前記第1制御信号(Sc1)及び前記第2制御信号(Sc2)が入力され前記制御信号(Sc)を生成する制御信号生成部(31)と、
からなり、
前記補正部(38)は、
前記伝達特性(C^)に該当する実部補正値(Rc)と虚部補正値(Ic)とを持ち、前記実部参照信号(Srr)と前記虚部参照信号(Sri)とをそれぞれ前記実部補正値(Rc)と前記虚部補正値(Ic)とで補正して、前記補正参照信号(Sra)を構成する第1補正参照信号(Sra1)と第2補正参照信号(Sra2)を出力する
ことを特徴とする能動型振動騒音制御装置(10)。
前記基準信号生成部(46)は、
前記所定周波数(f)の実部基準信号(Rx)を生成する実部基準信号生成部(42)と、
前記所定周波数(f)の虚部基準信号(Ix)を生成する虚部基準信号生成部(44)と、
からなり、
前記実部参照信号生成部(51r)は、
前記実部基準信号(Rx)が入力され、第1実部参照信号(Srr1)を出力する第3適応ノッチフィルタ(153)と、
前記虚部基準信号(Ix)が入力され、第2実部参照信号(Srr2)を出力する第4適応ノッチフィルタ(154)と、からなる第2適応フィルタ(52)と、
前記第1実部参照信号(Srr1)から前記第2実部参照信号(Srr2)を減算して前記実部参照信号(Srr)を生成する減算部(72)と、
からなり、
前記虚部参照信号生成部(51i)は、
前記虚部基準信号(Ix)が入力され、第1虚部参照信号(Sri1)を出力する前記第3適応ノッチフィルタ(153)と同値のフィルタ係数(Rw1)が設定される第5適応ノッチフィルタ(155)と、
前記実部基準信号(Rx)が入力され、第2虚部参照信号(Sri2)を出力する前記第4適応ノッチフィルタ(154)と同値のフィルタ係数(Iw1)が設定される第6適応ノッチフィルタ(156)と、からなる第3適応フィルタ(53)と、
前記第1虚部参照信号(Sri1)と前記第2虚部参照信号(Sri2)とを加算して前記虚部参照信号(Sri)を生成する加算部(74)と、
からなり、
さらに、前記第3及び前記第4適応ノッチフィルタ(153,154)の各フィルタ係数(Rw1,Iw1)を逐次更新する第2フィルタ係数更新部(82)と、
前記振動騒音信号(Sns)から前記実部参照信号(Srr)を減算して第1減算信号(Ssub1=Sns−Srr)を生成する第1減算部(61)と、
を備え、
前記第2フィルタ係数更新部(82)は、
前記実部基準信号(Rx)、前記虚部基準信号(Ix)及び前記第1減算信号(Ssub1=Sns−Srr)に基づいて、前記第1減算信号(Ssub1=Sns−Srr)が最小となるように前記第3適応ノッチフィルタ(153)及び前記第4適応ノッチフィルタ(154)の各前記フィルタ係数(Rw1,Iw1)を逐次更新する
ことを特徴とする能動型振動騒音制御装置(10A)。
前記誤差信号検出部(20)と前記フィルタ係数更新部(40)との間に配置され、前記誤差信号(e)から抽出誤差信号(er)を生成する抽出誤差信号生成部(236)を備え、
前記抽出誤差信号生成部(236)は、
前記実部基準信号(Rx)が入力され、実部誤差信号(er1)を出力する第7適応ノッチフィルタ(257)と、
前記虚部基準信号(Ix)が入力され、虚部誤差信号(er2)を出力する第8適応ノッチフィルタ(258)と、
前記実部誤差信号(er1)から前記虚部誤差信号(er2)を減算して前記抽出誤差信号(er)を生成する抽出誤差信号生成用減算部(259)と、
前記第7及び第8適応ノッチフィルタ(257,258)の各フィルタ係数(Rw3,Iw3)を逐次更新する第3フィルタ係数更新部(273)と、
前記誤差信号(e)から前記抽出誤差信号(er)を減算して第2減算信号(Ssub2=e−er)を生成する第2減算部(272)と、を備え、
前記第3フィルタ係数更新部(273)は、
前記実部基準信号(Rx)、前記虚部基準信号(Ix)及び前記第2減算信号(Ssub2=e−er)に基づいて、前記第2減算信号(Ssub2=e−er)が最小となるように前記第7及び前記第8適応ノッチフィルタ(257,258)のフィルタ係数(Rw3,Iw3)を逐次更新し、
さらに、前記補正部(38)は、第2補正部(202)にされると共に、前記フィルタ係数更新部(40)は、第4フィルタ係数更新部(40a)とされ、
前記第2補正部(202)は、
前記第5及び第6の適応ノッチフィルタ(155,156)のフィルタ係数(Rw1,Iw1)と同値のフィルタ係数(Rw1,Iw1)がそれぞれ設定される第9及び第10の適応ノッチフィルタ(159,160)と、前記伝達特性(C^)に該当する前記実部補正値(Rc)と前記虚部補正値(Ic)とを持ち、前記第9及び前記第10の適応ノッチフィルタ(159,160)の各前記フィルタ係数(Rw1,Iw1)を前記実部補正値(Rc)と前記虚部補正値(Ic)とで補正して第3補正参照信号(Sra3)と第4補正参照信号(Sra4)を出力し、
前記第4フィルタ係数更新部(40a)は、
前記第3及び第4補正参照信号(Sra3,Sra4)と、
前記第7及び前記第8適応ノッチフィルタ(257,258)とそれぞれ同値のフィルタ係数(Rw3,Iw3)が設定される第11及び第12の適応ノッチフィルタ(261,262)の各前記フィルタ係数(Rw3,Iw3)と、
が入力され、
各前記フィルタ係数(Rw3,Iw3)が最小となるように、前記第1及び前記第2適応ノッチフィルタ(30r,30i)の各フィルタ係数(Rw2,Iw2)を逐次更新する
ことを特徴とする能動型振動騒音制御装置(10A)。
図1は、この発明の一実施形態に係る、車両12に搭載された能動型振動騒音制御装置10の概略的な構成を示すブロック図である。
Srr=Rx・Rw1−Ix・Iw1=Srr1−Srr2 …(1)
Sri=Ix・Rw1+Rx・Iw1=Sri1+Sri2 …(2)
Rw1n+1←Rw1n+μ・Rx・Ssub1 …(3)
Iw1n+1←Iw1n−μ・Ix・Ssub1 …(4)
Sra1=Srr・Rc−Sri・Ic …(5)
Sra2=Srr・Ic+Sri・Rc …(6)
Rw2n+1←Rw2n−μ・Sra1・e …(7)
Iw2n+1←Iw2n+μ・Sra2・e …(8)
Sc=Sc1−Sc2=Srr・Rw2−Sri・Iw2 …(9)
以上説明したように、上述した一実施形態に係る能動型振動騒音制御装置10によれば、振動騒音検出部としての加速度センサ16は、路面入力26に基づく振動騒音NSを検出し、検出した前記振動騒音NSを示す振動騒音信号Snsを出力する。
上記した一実施形態に係る能動型振動騒音制御装置10は、さらに、所定周波数fの基準信号X(Rx,Ix)を生成する基準信号生成部46を備え、基準信号生成部46は、所定周波数fの実部基準信号Rxを生成する実部基準信号生成部42と、所定周波数fの虚部基準信号Ixを生成する虚部基準信号生成部44と、からなる。
次に、この発明の他の実施形態について説明する。なお、以下に説明する他の実施形態において、図1〜図3を参照して説明した上記一実施形態及びその変形例として示したものと同一あるいは対応するものには同一の符号を付け、その詳細な説明は省略する。
Sra3=Rw1・Rc−Iw1・Ic …(10)
Sra4=Rw1・Ic+Iw1・Rc …(11)
er=er1−er2=Rx・Rw3−Ix・Iw3 …(12)
Rw3n+1←Rw3n+μ・Rx・Ssub2 …(13)
Iw3n+1←Iw3n−μ・Ix・Ssub2 …(14)
Rw2n+1←Rw2n−μ・(Sra3・Rw3+Sra4・Iw3)
…(15)
Rw2n+1←Rw2n+μ・(Sra4・Rw3−Sra3・Iw3)
…(16)
以上説明したように、上述した他の実施形態に係る能動型振動騒音制御装置10Aによれば、上述した実施形態に係る能動型振動騒音制御装置10により達成される作用効果に加えて、さらに、誤差信号e中の所定周波数fの成分(実部誤差信号成分)に等価な抽出誤差信号erを生成し、抽出誤差信号erを生成する際に得られる複素数の誤差信号である実部誤差信号er1と虚部誤差信号er2に対応する(の大きさに比例する)フィルタ係数Rw3、Iw3と、実部参照信号Srr及び虚部参照信号Sriを生成する際に得られる複素数の参照信号である実部参照信号Srr又は虚部参照信号Sriに対応する(の大きさに比例する)フィルタ係数Rw1、Iw1と、に基づき、前記複素数の誤差信号(実部誤差信号er1と虚部誤差信号er2)に対応する(の大きさに比例する)適応ノッチフィルタ261、262のフィルタ係数Rw3、Iw3が最小となるように、適応ノッチフィルタ30r、30iのフィルタ係数W2(Rw2、Iw2)を逐次更新するように構成したので、特定周波数fの成分の振動騒音NSを選択的に打ち消す制御性能を一層向上させることができる。
14、14A…ANC装置
16…加速度センサ(振動騒音検出部) 18…スピーカ(振動騒音打消部)
20…マイクロフォン(誤差信号検出部)
22…車輪 24…道路
26…路面入力 28…車室
30…適応フィルタ 30r…第1適応ノッチフィルタ
30i…第2適応ノッチフィルタ 31…減算部(制御信号生成部)
34…抽出参照信号生成部 38…補正部
40…フィルタ係数更新部 40a…第4フィルタ係数更新部
42…実部基準信号生成部 44…虚部基準信号生成部
46…基準信号生成部 51r…実部参照信号生成部
51i…虚部参照信号生成部 52…第2適応フィルタ
53…第3適応フィルタ 61…第1減算部
64…第4適応フィルタ 72…減算部
74…加算部 82…第2フィルタ係数更新部
83…抽出誤差信号本体生成部 153…第3適応ノッチフィルタ
154…第4適応ノッチフィルタ 155…第5適応ノッチフィルタ
156…第6適応ノッチフィルタ 159…第9適応ノッチフィルタ
160…第10適応ノッチフィルタ 202…第2補正部
236…抽出誤差信号生成部 257…第7適応ノッチフィルタ
258…第8適応ノッチフィルタ
259…減算部(抽出誤差信号生成用減算部)
265…第5適応フィルタ 266…第6適応フィルタ
272…第2減算部 273…第3フィルタ係数更新部
Claims (2)
- 路面入力に基づく振動騒音を検出し、検出した前記振動騒音を示す振動騒音信号を出力する振動騒音検出部と、
前記振動騒音信号に基づいて参照信号を生成する参照信号生成部と、
前記参照信号が入力され、制御信号を出力する適応フィルタと、
前記制御信号に基づいて振動騒音打消音を発生する振動騒音打消部と、
前記振動騒音と前記振動騒音打消音との差に基づく誤差信号を検出する誤差信号検出部と、
前記振動騒音打消部から前記誤差信号検出部までの伝達特性に基づいて前記参照信号を補正して補正参照信号を出力する補正部と、
前記誤差信号と前記補正参照信号とに基づいて前記誤差信号が最小となるように前記適応フィルタのフィルタ係数を逐次更新するフィルタ係数更新部と、を備え、
前記参照信号生成部は、
前記振動騒音における所定周波数の実部成分に該当する実部参照信号を生成する実部参照信号生成部と、前記振動騒音における前記所定周波数の虚部成分に該当する虚部参照信号を生成する虚部参照信号生成部と、
からなり、
前記適応フィルタは、
前記実部参照信号が入力され、第1制御信号を出力する第1適応ノッチフィルタと、前記虚部参照信号が入力され、第2制御信号を出力する第2適応ノッチフィルタと、前記第1制御信号及び前記第2制御信号が入力され前記制御信号を生成する制御信号生成部と、
からなり、
前記補正部は、
前記伝達特性に該当する実部補正値と虚部補正値とを持ち、前記実部参照信号と前記虚部参照信号とをそれぞれ前記実部補正値と前記虚部補正値とで補正して、前記補正参照信号を構成する第1補正参照信号と第2補正参照信号を出力する能動型振動騒音制御装置であって、
さらに、所定周波数の基準信号を生成する基準信号生成部を備え、
前記基準信号生成部は、
前記所定周波数の実部基準信号を生成する実部基準信号生成部と、
前記所定周波数の虚部基準信号を生成する虚部基準信号生成部と、
からなり、
前記実部参照信号生成部は、
前記実部基準信号が入力され、第1実部参照信号を出力する第3適応ノッチフィルタと、
前記虚部基準信号が入力され、第2実部参照信号を出力する第4適応ノッチフィルタと、からなる第2適応フィルタと、
前記第1実部参照信号から前記第2実部参照信号を減算して前記実部参照信号を生成する減算部と、
からなり、
前記虚部参照信号生成部は、
前記虚部基準信号が入力され、第1虚部参照信号を出力する前記第3適応ノッチフィルタと同値のフィルタ係数が設定される第5適応ノッチフィルタと、
前記実部基準信号が入力され、第2虚部参照信号を出力する前記第4適応ノッチフィルタと同値のフィルタ係数が設定される第6適応ノッチフィルタと、からなる第3適応フィルタと、
前記第1虚部参照信号と前記第2虚部参照信号とを加算して前記虚部参照信号を生成する加算部と、
からなり、
さらに、前記第3及び前記第4適応ノッチフィルタの各フィルタ係数を逐次更新する第2フィルタ係数更新部と、
前記振動騒音信号から前記実部参照信号を減算して第1減算信号を生成する第1減算部と、
を備え、
前記第2フィルタ係数更新部は、
前記実部基準信号、前記虚部基準信号及び前記第1減算信号に基づいて、前記第1減算信号が最小となるように前記第3適応ノッチフィルタ及び前記第4適応ノッチフィルタの各前記フィルタ係数を逐次更新する
ことを特徴とする能動型振動騒音制御装置。 - 請求項1記載の能動型振動騒音制御装置において、
さらに、
前記誤差信号検出部と前記フィルタ係数更新部との間に配置され、前記誤差信号から抽出誤差信号を生成する抽出誤差信号生成部を
備え、
前記抽出誤差信号生成部は、
前記実部基準信号が入力され、実部誤差信号を出力する第7適応ノッチフィルタと、
前記虚部基準信号が入力され、虚部誤差信号を出力する第8適応ノッチフィルタと、
前記実部誤差信号から前記虚部誤差信号を減算して前記抽出誤差信号を生成する抽出誤差信号生成用減算部と、
前記第7及び第8適応ノッチフィルタの各フィルタ係数を逐次更新する第3フィルタ係数更新部と、
前記誤差信号から前記抽出誤差信号を減算して第2減算信号を生成する第2減算部と、を備え、
前記第3フィルタ係数更新部は、
前記実部基準信号、前記虚部基準信号及び前記第2減算信号に基づいて、前記第2減算信号が最小となるように前記第7及び前記第8適応ノッチフィルタのフィルタ係数を逐次更新し、
さらに、前記補正部は、第2補正部にされると共に、前記フィルタ係数更新部は、第4フィルタ係数更新部とされ、
前記第2補正部は、
前記第5及び第6の適応ノッチフィルタのフィルタ係数と同値のフィルタ係数がそれぞれ設定される第9及び第10の適応ノッチフィルタと、前記伝達特性に該当する前記実部補正値と前記虚部補正値とを持ち、前記第9及び前記第10の適応ノッチフィルタの各前記フィルタ係数を前記実部補正値と前記虚部補正値とで補正して第3補正参照信号と第4補正参照信号を出力し、
前記第4フィルタ係数更新部は、
前記第3及び第4補正参照信号と、
前記第7及び前記第8適応ノッチフィルタとそれぞれ同値のフィルタ係数が設定される第11及び第12の適応ノッチフィルタの各前記フィルタ係数と、
が入力され、
各前記フィルタ係数が最小となるように、前記第1及び前記第2適応ノッチフィルタの各フィルタ係数を逐次更新する
ことを特徴とする能動型振動騒音制御装置。
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