JPH03204354A - Active type noise control device - Google Patents

Active type noise control device

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JPH03204354A
JPH03204354A JP1341910A JP34191089A JPH03204354A JP H03204354 A JPH03204354 A JP H03204354A JP 1341910 A JP1341910 A JP 1341910A JP 34191089 A JP34191089 A JP 34191089A JP H03204354 A JPH03204354 A JP H03204354A
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noise
signal
sampling clock
detection signal
control
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Yoshiharu Nakaji
義晴 中路
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Abstract

PURPOSE:To exhibit a satisfactory noise reducing effect by forming the noise correlation detecting signal of an internal combustion engine or its multiplied signal as a sampling clock, and conducting operations such as A/D conversion, D/A conversion and filter processing by use of the sampling clock. CONSTITUTION:When an engine is started, a crank angle detection signal (x) as a noise correlation signal corresponding to double of the engine rotating speed is outputted from a sensor 8 and inputted to a processor unit 10, and a residual noise detection signal (e) detected by a microphone 7 is also inputted to the unit 10. Therefore, in the unit 10, the signals (x) and (e) are digitalized in converters 14, 15 by a clock signal SC in which the signal (x) outputted from a sampling clock generating circuit 13 is increased by four times. Then, the conversion signals X, E corresponding to the signals (x), (e) converted into a frequency area by the converting parts 27, 28 of a body 16 are subjected to filter processing by an adaptive filter part 19, and the result is converted into a time area signal by an inverse Fourier transforming part 21 and outputted to a speaker 5.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、車両の車室における能動型騒音制御装置に
係り、特に内燃機関から伝達される騒音に周波数領域の
制御アルゴリズムを使用して形成した駆動信号によって
制御音源から発生させた制御音を干渉させて騒音を低減
させるようにしたものである。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to an active noise control device in a vehicle cabin, and in particular to an active noise control device for controlling noise transmitted from an internal combustion engine using a frequency domain control algorithm. The control sound generated from the control sound source is caused to interfere with the drive signal generated by the control sound source, thereby reducing noise.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、この種の能動型騒音制御装置としては、例えば英
国公開特許第2149614号(以下、第1従来例と称
す)及び米国特許第4490841号(以下、第2従来
例と称す)に記載されているものがある。
Conventionally, this type of active noise control device has been described in, for example, British Publication Patent No. 2149614 (hereinafter referred to as the first conventional example) and US Patent No. 4490841 (hereinafter referred to as the second conventional example). There are things that exist.

第1従来例は、航空機の客室やこれに類する閉びその高
調波f、−f、、を含む音響を発生するとい条件下にお
いて作動するものである。具体的には、閉空間内に設置
された複数のラウドスピーカ(二次音源)及びマイクロ
フォンと、騒音源の周波数f。〜「。を検出する周波数
検出手段と、複数のマイクロフォンの出力信号及び周波
数検出手段の検出信号に基づき、検出周波数f。〜fカ
と逆位相の信号を複数のラウドスピーカに供給する信号
処理器とを備えており、これによってラウドスピーカか
ら発生される二次台と騒音源から伝達した一次音とが干
渉して閉空間内の音圧レベルを最小にするようにしてい
る。ここで、信号処理器は、マイクロフォンの出力をフ
ーリエ変換し、その結果であるフーリエ係数の自乗和を
最小にするようにラウドスピーカの出力を定めるという
処理を行うことで周波数領域での処理が可能であるが、
自動車の内燃機関のように騒音源の周波数が変化して高
速処理が必要となる場合には、リアルタイムの演算を行
う多チャンネルL M Sアルゴリズムを適用するよう
にしている。
The first conventional example operates under conditions such as an aircraft cabin or a similar closed space where sound including harmonics f, -f, etc. is generated. Specifically, a plurality of loudspeakers (secondary sound sources) and microphones installed in a closed space, and the frequency f of the noise source. A signal processor that supplies a signal having an opposite phase to the detected frequency f. to a plurality of loudspeakers based on the output signals of the plurality of microphones and the detection signal of the frequency detection means. The secondary stage generated from the loudspeaker and the primary sound transmitted from the noise source interfere with each other to minimize the sound pressure level in the closed space. The processor can perform processing in the frequency domain by performing a process of Fourier transforming the output of the microphone and determining the output of the loudspeaker so as to minimize the sum of squares of the resulting Fourier coefficients.
When the frequency of the noise source changes and high-speed processing is required, such as in the internal combustion engine of an automobile, a multi-channel LMS algorithm that performs real-time calculations is applied.

また、第2従来例は、反復振動源からの原振動と駆動さ
れたアクチュエータによる二次振動との間の干渉による
結果発生ずる残余振動を感知し、感知された残余振動を
それらを合わせたときに変換後の領域の複数の異なる場
所で残余振動を表すような、またそれらの夫々が振動源
からの反復原振動の反復周期と同期しているような、複
数の独立した要素の組に変換し、各々の組になった要素
の各々の要素を個別に変換して変換後の要素を再変換し
てアクチュエータ駆動信号とし、残余振動のパワー又は
振幅を低減するように要素の変換を制御することにより
、周波数領域で制御を行うようにしている。
In addition, the second conventional example detects the residual vibration generated as a result of interference between the original vibration from the repetitive vibration source and the secondary vibration caused by the driven actuator, and combines the detected residual vibrations. into a set of independent elements, each of which represents the residual vibrations at different locations in the region, and each of which is synchronized with the repeating period of the original repeating vibration from the source. Then, each element of each set of elements is individually converted, the converted element is re-transformed as an actuator drive signal, and the conversion of the elements is controlled so as to reduce the power or amplitude of the residual vibration. This allows control to be performed in the frequency domain.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、上記第1従来例にあっては、自動車のエ
ンジンのように騒音源の周波数が変化することにより高
速処理が必要となる場合には、多チャンネルLMSアル
ゴリズムが適していることになっているが、この場合の
アルゴリズムは、騒音低減位置での音圧の評価、二次台
を出力するためのディジタルフィルタの各フィルタ係数
の決定、出力信号の生成をすべて時系列データで行うの
で時間領域のLMSアルゴリズムと言われており、騒音
源の現在のサンプリングの周波数が前回のサンプリング
時の周波数に対して著しく異なる場合には、その周波数
変動によって処理態様が大きく変化することになり、周
波数変動の大きい車両のエンジンについては十分な効果
が得られないという未解決の課題があった。
However, in the first conventional example described above, the multi-channel LMS algorithm is suitable when high-speed processing is required due to changes in the frequency of the noise source, such as in an automobile engine. However, the algorithm in this case evaluates the sound pressure at the noise reduction position, determines the filter coefficients of the digital filter for outputting the secondary stage, and generates the output signal all using time-series data, so it is difficult to solve the problem in the time domain. This is called the LMS algorithm, and if the current sampling frequency of a noise source is significantly different from the frequency of the previous sampling, the processing mode will change greatly depending on the frequency fluctuation, and the processing method will change significantly due to the frequency fluctuation. There was an unresolved problem with the vehicle engine, which was that sufficient effects could not be obtained.

また、第2従来例にあっては、周波数領域での制御は可
能であるが、高速フーリエ変換を用いているため1回の
計算に多数のサンプリング値(数十から数百、或いはそ
れ以上)を必要とするので、エンジン回転速度のように
時々刻々変化する場合には、出力すべき二次台の周波数
も刻々変化させなければならず、十分な追従速度が得ら
れないという未解決の課題があった。
In addition, in the second conventional example, control in the frequency domain is possible, but since fast Fourier transform is used, a large number of sampled values (several tens to hundreds, or more) are required for one calculation. Therefore, when the engine speed changes from moment to moment, the frequency of the secondary unit that should output must also change from moment to moment, which is an unresolved problem in that it is not possible to obtain sufficient follow-up speed. was there.

そこで、この発明は、上記従来例の未解決の課題に着目
してなされたものであり、周波数領域のL M Sアル
ゴリズムを基礎として、そのサンプリングクロックを内
燃機関に相関のある相関検出信号に同期させることによ
り、前記各従来例の課題を解決することができる能動型
騒音制御装置を提供することを目的としている。
Therefore, this invention was made by focusing on the unresolved problems of the conventional example, and is based on the frequency domain LMS algorithm, and synchronizes the sampling clock with a correlation detection signal that is correlated with the internal combustion engine. It is an object of the present invention to provide an active noise control device that can solve the problems of the above-mentioned conventional examples.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的を達成するために、請求項(1)に係る能動型
騒音制御装置は、車室内で内燃機関から伝達される騒音
に制御音源から発生させた制御音を干渉させて両者の残
留騒音エネルギを残留騒音検出手段で検出すると共に、
前記内燃機関の騒音に相関のある信号を騒音相関信号検
出手段で検出し、検出された残留騒音検出信号及び騒音
相関検出信号に基づいて前記制御音源に対する駆動信号
を形成する制御手段を備えた能動型騒音制御装置におい
て、前記制御手段は、騒音相関検出信号又はその逓倍処
理したサンプリングクロックを形成するサンプリングク
ロック形成手段を備え、該サンプリングクロック形成手
段のサンプリングクロックを使用して駆動信号を演算処
理するようにしたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the active noise control device according to claim (1) causes the control sound generated from the control sound source to interfere with the noise transmitted from the internal combustion engine in the vehicle interior, thereby reducing the residual noise energy of both. is detected by a residual noise detection means, and
An active device comprising: a control means for detecting a signal correlated with the noise of the internal combustion engine with a noise correlation signal detection means, and forming a drive signal for the control sound source based on the detected residual noise detection signal and the noise correlation detection signal. In the type noise control device, the control means includes a sampling clock forming means for forming a noise correlation detection signal or a sampling clock obtained by multiplying the noise correlation detection signal, and uses the sampling clock of the sampling clock forming means to perform arithmetic processing on the drive signal. It is characterized by the fact that

また、請求項(2)に係る能動型騒音制御装置は、前記
制御手段が高速フーリエ変換手段と、逆高速フーリエ変
換手段とを含む周波数領域の制御アルゴリズムを使用し
て駆動信号を形成するように構成されていることを特徴
としている。
Further, in the active noise control device according to claim (2), the control means forms the drive signal using a frequency domain control algorithm including a fast Fourier transform means and an inverse fast Fourier transform means. It is characterized by being configured.

〔作用〕[Effect]

請求項(1)6ζ係る能動型騒音制御装置においては、
残留騒音検出手段の残留騒音検出信号が低減するように
制御音源に対する駆動信号を形成する制御手段における
信号処理を内燃機関の騒音相関検出信号又はその逓倍処
理したサンプリングクロックを利用して行うので、内燃
機関の周波数変動があっても、この周波数変動に同期し
て制御手段で処理を行って駆動信号を得ることができ、
制御手段での計算回数を大幅に減少させることができ、
良好な騒音低減効果を発揮することができる。
In the active noise control device according to claim (1) 6ζ,
Since the signal processing in the control means that forms the drive signal for the control sound source so as to reduce the residual noise detection signal of the residual noise detection means is performed using the noise correlation detection signal of the internal combustion engine or the sampling clock obtained by multiplying the noise correlation detection signal of the internal combustion engine, Even if there is a frequency fluctuation in the engine, the control means can perform processing in synchronization with this frequency fluctuation to obtain a drive signal.
The number of calculations required by the control means can be significantly reduced,
A good noise reduction effect can be exhibited.

また、請求項(2)に係る能動型騒音制御装置において
は、制御手段が高速フーリエ変換手段と逆高速フーリエ
変換手段とを含む周波数領域の制御アルゴリズムを使用
して駆動信号を形成するようにしているので、時間領域
の制御アルゴリズムでは追従できない騒音源の周波数変
動に対しても良好な騒音低減効果を発揮することができ
ると共に、騒音の次数成分制御が可能となる。
Further, in the active noise control device according to claim (2), the control means forms the drive signal using a frequency domain control algorithm including a fast Fourier transform means and an inverse fast Fourier transform means. Therefore, it is possible to exhibit a good noise reduction effect even with respect to frequency fluctuations of the noise source that cannot be followed by a time-domain control algorithm, and it is also possible to control the order components of the noise.

〔実施例] 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。〔Example] Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第1図はこの発明を前置きエンジン前輪駆動車に適用し
た場合の一実施例を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of the present invention applied to a front engine front wheel drive vehicle.

図中、1は車体であって、その車室2の前方側に4気筒
エンジン3が配置され、車室2内には前部座席4F及び
後部座席4Rが配置され、前部座席4Fの前方の例えば
ダッシュパネル(図示せず)の下方に制御音源としての
ラウドスピーカ5が配置されていると共に、運転席とな
る前部座席4Fのヘットレスト6に残留騒音検出手段と
してのマイクロフォン7が配置されている。
In the figure, 1 is a vehicle body, a four-cylinder engine 3 is disposed in the front side of the vehicle interior 2, a front seat 4F and a rear seat 4R are located in the vehicle interior 2, and the front seat 4F is located in front of the front seat 4F. For example, a loudspeaker 5 as a control sound source is arranged below the dash panel (not shown), and a microphone 7 as a residual noise detection means is arranged in the headrest 6 of the front seat 4F, which is the driver's seat. There is.

エンジン3には、そのエンジン騒音と相関のある検出信
号を出力する騒音相関信号検出手段とし8〜 てのクランク角センサ8が取付けられ、このクランク角
センサ8からクランク角の180度毎に1つのパルスで
なる騒音相関信号Xが出力される。
A crank angle sensor 8 is attached to the engine 3 as a noise correlation signal detection means that outputs a detection signal correlated with the engine noise. A noise correlation signal X consisting of pulses is output.

そして、マイクロフォン7から出力される残留騒音検出
信号e及びクランク角センサ8から出力される騒音相関
信号Xがプロセッサユニット10に入力され、このプロ
セッサユニット10で残留騒音検出信号eが零となるよ
うに駆動信号yを形成し、この駆動信号yがラウドスピ
ーカ5に供給されて騒音に対する制御音が発生される。
Then, the residual noise detection signal e outputted from the microphone 7 and the noise correlation signal X outputted from the crank angle sensor 8 are inputted to the processor unit 10, and the residual noise detection signal e is set to zero in this processor unit 10. A drive signal y is generated, which drive signal y is supplied to the loudspeaker 5 to generate a control sound for the noise.

プロセッサユニット10は、第2図に示すように、クラ
ンク角センサ8からの騒音相関検出信号Xが入力される
逓倍回路11と、この逓倍回路11の逓倍出力を波形整
形する波形整形回路12とを有するサンプリングクロッ
ク形成回路13と、クランク角センサ8の騒音相関検出
信号Xをディジタル信号に変換するA/D変換器14及
びマイクロフォン7からの残留騒音検出信号eをディジ
タル信号に変換するA/D変換器15と、両A/D変換
器I4及び15からのディジタル変換信号が入力される
プロセッサ本体16と、このプロセッサ本体16から出
力される駆動信号をアナログ信号に変換するD/A変換
器17とを備えており、D/A変換器17から出力され
る駆動信号yがラウドスピーカ5に供給される。そして
、サンプリングクロック形成回路13から出力されるサ
ンプリングクロックSCがA/D変換器14,15、プ
ロセッサ本体16及びD/A変換器17に入力されてい
る。
As shown in FIG. 2, the processor unit 10 includes a multiplier circuit 11 to which the noise correlation detection signal X from the crank angle sensor 8 is input, and a waveform shaping circuit 12 that shapes the waveform of the multiplied output of the multiplier circuit 11. an A/D converter 14 that converts the noise correlation detection signal X from the crank angle sensor 8 into a digital signal, and an A/D converter that converts the residual noise detection signal e from the microphone 7 into a digital signal. 15, a processor main body 16 into which the digital conversion signals from both A/D converters I4 and 15 are input, and a D/A converter 17 that converts the drive signal output from the processor main body 16 into an analog signal. The drive signal y output from the D/A converter 17 is supplied to the loudspeaker 5. The sampling clock SC output from the sampling clock forming circuit 13 is input to the A/D converters 14 and 15, the processor main body 16, and the D/A converter 17.

ここで、サンプリングクロック形成回路13は、その逓
倍回路11でクランク角センサ8から入力される騒音相
関検出信号Xの高調波成分例えば4次成分(エンジン回
転速度の8次成分に対応する)のみを抽出し、これを増
幅して波形整形回路12に出力する。
Here, the sampling clock forming circuit 13 uses its multiplier circuit 11 to extract only the harmonic component, for example, the fourth-order component (corresponding to the eighth-order component of the engine speed) of the noise correlation detection signal X input from the crank angle sensor 8. The signal is extracted, amplified, and output to the waveform shaping circuit 12.

また、プロセッサ本体16は、第3図の機能ブロック図
に示すように、A/D変換器14から人力される基準信
号Xを高速フーリエ変換(FFT)する高速フーリエ変
換部27と、A/D変換器15から入力される残留騒音
検出信号eを同様に高速フーリエ変換する高速フーリエ
変換部28と、高速フーリエ変換部27から出力される
周波数領域変換出力Xが入力されて適応フィルタ処理を
行う適応フィルタ部19と、両フーリエ変換部27及び
28の周波数領域変換出力X及びEが入力されて適応フ
ィルタ部19のフィルタ係数を更新する演算部20と、
適応フィルタ部19から出力される駆動信号Yを逆高速
フーリエ変換(IFFT)する逆高速フーリエ変換部2
1とを備えている。
Further, as shown in the functional block diagram of FIG. 3, the processor main body 16 includes a fast Fourier transform section 27 that performs fast Fourier transform (FFT) on the reference signal A fast Fourier transform unit 28 similarly performs fast Fourier transform on the residual noise detection signal e input from the converter 15, and an adaptive unit receives the frequency domain transform output X output from the fast Fourier transform unit 27 and performs adaptive filter processing. a calculation unit 20 that receives the filter unit 19 and the frequency domain transform outputs X and E of both the Fourier transform units 27 and 28 and updates the filter coefficients of the adaptive filter unit 19;
an inverse fast Fourier transform unit 2 that performs inverse fast Fourier transform (IFFT) on the drive signal Y output from the adaptive filter unit 19;
1.

演算部20は、第4図に詳細を示すように、高速フーリ
エ変換部27から出力されるmポイント(例えば102
4ポイント)の次数成分X、、1〜Xn1024が入力
されると共に、高速フーリエ変換部28から出力される
次数成分Eが入力され、これらに基づいて周波数領域の
LMSアルゴリズムに従って適応フィルタ部19のフィ
ルタ係数W n jを更新する。ここで、周波数領域の
LMSアルゴリズムとしては、I E E E、 19
78年12月号vo1.66の1658頁〜1659頁
にM、Dentino、J、McCool、and B
、Widrotn氏等による「周波数領域の適応フィル
タリングjと題する論文中に記載されているLMSアル
ゴリズムを適用することができる。
As shown in detail in FIG.
4 points) order components X, 1 to Xn1024 are input, and the order component E output from the fast Fourier transform section 28 is input, and based on these, the filter of the adaptive filter section 19 is input according to the LMS algorithm in the frequency domain. Update the coefficient W n j. Here, as a frequency domain LMS algorithm, IEEE, 19
December 1978 issue vol. 1.66, pages 1658-1659 M, Dentino, J, McCool, and B
The LMS algorithm described in the paper entitled "Frequency domain adaptive filtering" by Widrotn et al. can be applied.

次に、上記実施例の動作を説明する。エンジン3を始動
すると、クランク角センサ8からエンジン3の回転速度
の倍に相当する騒音相関信号としてのクランク角検出信
号Xが出力され、これがプロセッサユニット10に入力
されると共に、マイクロフォン7で検出される残留騒音
検出信号eもプロセッサユニット10に入力される。こ
のため、プロセッサユニット10では、サンプリングク
ロック発生回路13から出力されクランク角検出信号を
4逓倍したサンプリングクロック信号SCによって、入
力されるクランク角検出信号X及び残留騒音検出信号e
をA/D変換器14.15によってディジタル化し、次
いで、プロセッサ本体16の高速フーリエ変換部27.
28で周波数領域に変換したクランク角検出信号X及び
残留騒音検出信号eに対応する変換信号X及びEを演算
部19に入力して適応フィルタ部19のフィルタ係数W
 fijを更新し、この更新されたフィルタ係数W、、
Next, the operation of the above embodiment will be explained. When the engine 3 is started, the crank angle sensor 8 outputs a crank angle detection signal X as a noise correlation signal equivalent to twice the rotational speed of the engine 3, which is input to the processor unit 10 and detected by the microphone 7. The residual noise detection signal e is also input to the processor unit 10. Therefore, in the processor unit 10, the crank angle detection signal
are digitized by A/D converters 14.15, and then fast Fourier transform section 27.
The converted signals X and E corresponding to the crank angle detection signal
fij and update the updated filter coefficients W, ,
.

1 に基づいて適応フィルタ部19でフィルタ処理を行い、
その処理結果を逆フーリエ変換部21で時間領域の信号
に変換し、これをD/A変換器17でアナログ信号に変
換してラウドスピーカ5に出力する。これによってラウ
ドスピーカ5から制御音が出力され、これがエンジン回
転に起因するこもり音等の騒音と干渉して騒音が低減さ
れる。
1, the adaptive filter unit 19 performs filter processing based on
The processing result is converted into a time domain signal by the inverse Fourier transform section 21, which is converted into an analog signal by the D/A converter 17 and output to the loudspeaker 5. As a result, control sound is output from the loudspeaker 5, which interferes with noise such as muffled noise caused by engine rotation, thereby reducing the noise.

このとき、演算部20で更新すべきフィルタ係数W、、
、におけるnjは、低減ずべきエンジン騒音をエンジン
回転次数成分に分解したときに、制御したい次数成分の
下からj番目の成分にW。、が相当することを表してい
る。したがって、例えば上記実施例のようにクランク角
検出信号Xの4次成分をクロック信号SCとして例えば
1024ポイントの高速フーリエ計算を行ったとすると
、4気筒エンジン車で問題となる騒音がエンジン回転2
欣成分即ちクランク角検出信号Xの1次成分に相当して
いるものとすると、この場合のnjは次のようにして求
めることができる。
At this time, the filter coefficients W to be updated in the calculation unit 20,
When the engine noise to be reduced is decomposed into engine rotation order components, nj in , W is the j-th component from the bottom of the order components to be controlled. , represents that it is equivalent. Therefore, if, for example, a 1024-point fast Fourier calculation is performed using the fourth-order component of the crank angle detection signal
Assuming that nj corresponds to the radial component, that is, the first-order component of the crank angle detection signal X, nj in this case can be determined as follows.

この実施例では、クロック信号SCがクランク2 角検出信号Xの4次成分であるからサンプリング定理に
より、解析可能な最高周波数はクランク角2ジン分であ
る。また、nポイント高速フーリエ計算では、解析可能
な最高周波数をn / 2で除した値が分解能となる。
In this embodiment, since the clock signal SC is a fourth-order component of the crank angle detection signal X, according to the sampling theorem, the highest frequency that can be analyzed is equal to two crank angles. Furthermore, in n-point fast Fourier calculation, the resolution is the value obtained by dividing the highest analyzable frequency by n/2.

ここで、エンジン回転速度Nを例えば3000rpmと
すると、クロック信号SCであるクランク角4ジン分は
4気筒エンジンではエンジン8次成分となるので、その
最高周波数は3000/60X8=400)1zとなり
、分解能はn=1024として4001512=0.7
8125](zとなる。このとき、エンジン回転2欣成
分即ちクランク角検出信号Xの1次成分は3000/6
0X2=1001(zであるから、これに相当するnj
は、10010.78125=128となる。クロック
信号SCをエンジン回転速度の8次成分としてn−10
24ポイントの高速フーリエ計算を行う場合は、一般に
エンジン回転速度のm次成分に相当するnjは、エンジ
ン回転速度をNとすると、(m次成分相当周波数)/(
分解能) −(Nxm/60)/ (Nx8/601512)= 
512 X m / 8           ・・・
・・・・・・・・・(1)で求めることができる。この
(1)式から分かるように、njはエンジン回転速度N
に左右されることはない。
Here, if the engine speed N is, for example, 3000 rpm, the clock signal SC, which corresponds to 4 gin of the crank angle, becomes the 8th engine component in a 4-cylinder engine, so its highest frequency is 3000/60X8=400)1z, and the resolution is 4001512=0.7 with n=1024
8125] (z. At this time, the engine rotation second component, that is, the first component of the crank angle detection signal X is 3000/6
0X2=1001 (z, so the corresponding nj
becomes 10010.78125=128. The clock signal SC is n-10 as the 8th component of the engine rotation speed.
When performing a 24-point fast Fourier calculation, nj, which generally corresponds to the m-th component of the engine rotation speed, is (frequency corresponding to the m-th component)/(where the engine rotation speed is N).
Resolution) −(Nxm/60)/(Nx8/601512)=
512 x m/8...
......It can be obtained using (1). As can be seen from this equation (1), nj is the engine rotation speed N
It is not influenced by

したがって、特定の気筒の燃焼過振力による影響で車室
2内にこもり音が発生ずるような場合部ら4気筒エンジ
ン車ではエンジン回転0.5次成分で車室2内にごろご
ろしたランプルノイズを生じることになるが、この場合
のnjは、次数m−0゜5であるから前記(1)式から
n2=12X0.5/8−32となる。
Therefore, in cases where a muffled sound is generated in the passenger compartment 2 due to the influence of combustion overvibration force of a specific cylinder, in a 4-cylinder engine vehicle, there is a rumble noise that is generated in the passenger compartment 2 due to the 0.5 order component of engine rotation. However, since nj in this case has an order of m-0°5, n2=12X0.5/8-32 from the above equation (1).

この他、車室2内騒音で問題となる次数成分がエンジン
回転次数で0.5次、2次、3次及び4次である場合で
あれば、これらに対応してnl−32、n2=128、
n3=192及びn4=256となる。
In addition, if the order components that cause problems in the noise inside the passenger compartment 2 are the 0.5th, 2nd, 3rd, and 4th orders of engine rotation, nl-32, n2= 128,
n3=192 and n4=256.

よって、車室2内に生じる騒音で問題となる次数成分は
予め実験によって分かっているので、これら次数成分を
減衰させるためには、高速フーリエ変換部27、適応フ
ィルタ19、演算部20及び逆高速フーリエ変換部21
で、X3□、X1□8.X、2及びX256の周波数成
分についてのみ高速フーリエ計算、フィルタ係数更新計
算、フィルタ処理計算及び逆高速フーリエ計算を行えば
よく、残りの1020ポイントについては各種演算を省
略することができることになり、せいぜい数個の限られ
た周波数(次数成分)についてのみの演算でエンジンの
回転に起因するこもり音を良好に低減することができる
ことになる。
Therefore, since the order components that are a problem in the noise generated in the passenger compartment 2 are known in advance through experiments, in order to attenuate these order components, the fast Fourier transform section 27, the adaptive filter 19, the calculation section 20, and the inverse fast Fourier transform unit 21
So, X3□, X1□8. It is only necessary to perform fast Fourier calculation, filter coefficient update calculation, filter processing calculation, and inverse fast Fourier calculation for the frequency components of X, 2, and X256, and various calculations can be omitted for the remaining 1020 points. This means that muffled noise caused by engine rotation can be effectively reduced by calculating only a few limited frequencies (order components).

このことは、前述した論文に開示されているように、フ
ィルタ次数が数十個のオーダーなら時間領域LMSアル
ゴリズムと周波数頭域LMSアルゴリズムとの計算回数
が殆ど変わらないことと考え合わせると、このシステム
を用いれば、そのどちらと比べても大幅な計算回数の低
減を達成できることを意味する。
This can be explained by considering that, as disclosed in the above-mentioned paper, if the filter order is on the order of several tens, the number of calculations between the time-domain LMS algorithm and the frequency-domain LMS algorithm is almost the same. This means that if you use , you can achieve a significant reduction in the number of calculations compared to either of them.

また、マイクロフォン7からの残留騒音検出信号eの制
御対象となる次数成分同士の大きさの比を判断基準とし
て、ある次数の制御をそれ以上行5 わないといった制御を付は加えることにより、特定の次
数成分について低減量を変化させる次数成分制御が可能
となり、騒音の音質を改善することができる。
Furthermore, by using the ratio of the magnitudes of the order components to be controlled in the residual noise detection signal e from the microphone 7 as a judgment criterion, a control such as not controlling a certain order any more can be added. It is possible to control the order components by changing the amount of reduction for the order components, and it is possible to improve the sound quality of the noise.

なお、上記実施例においては、エンジン3の回転速度を
検出するセンサとしてクランク角センサ8を適用した場
合について説明したが、これに限定されるものではなく
、エンジン3の点火パルス信号やクランク軸の回転速度
を回転速度センサで検出した回転速度信号などを適用す
ることができる。
In the above embodiment, a case has been described in which the crank angle sensor 8 is used as a sensor for detecting the rotational speed of the engine 3, but the invention is not limited to this, and the ignition pulse signal of the engine 3 or the crankshaft A rotation speed signal detected by a rotation speed sensor or the like can be used.

また、上記実施例においては、逓倍回路11でクランク
角検出信号Xを4逓倍した場合について説明したが、こ
れに限らず任意の1逓倍以上の任意の逓倍数を選択し得
る。
Further, in the above embodiment, a case has been described in which the crank angle detection signal X is multiplied by 4 in the multiplier circuit 11, but the invention is not limited to this, and any multiplication number greater than or equal to 1 may be selected.

さらに、上記実施例においては、車室2内に1組のラウ
ドスピーカ5及びマイクロフォン7を配置した場合につ
いて説明したが、これに限定されるものではなく、複数
N個のラウドスピーカと複数M個のマイクロフォンを配
置し、プロセッサユ 6− ニットlOで多チャンネルの周波数領域LMSアルゴリ
ズムを使用して適応フィルタ処理を行うことができる。
Further, in the above embodiment, a case has been described in which a set of loudspeakers 5 and microphones 7 are arranged in the vehicle interior 2, but the present invention is not limited to this, and a plurality of N loudspeakers and a plurality of M loudspeakers microphones can be arranged and adaptive filtering can be performed using a multi-channel frequency domain LMS algorithm in the processor unit IO.

またさらに、上記実施例においては、4気筒エンジンを
搭載した車両について説明したが、これに限定されるも
のではなく、6気筒、8気筒等の任意気筒数のエンジン
を搭載した車両にもこの発明を適用し得るものである。
Further, in the above embodiment, a vehicle equipped with a four-cylinder engine has been described, but the invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to a vehicle equipped with an engine of any number of cylinders, such as six cylinders or eight cylinders. can be applied.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、請求項(1)に係る能動型騒音制
御装置によれば、内燃機関の騒音相関検出信号又はその
逓倍信号をサンプリングクロックとして形成し、このサ
ンプリングクロックを使用してA/D変換、D/A変換
、フィルタ処理等の演算を行うようにしているので、周
波数領域でのディジタル信号処理を行うことができ、こ
の場合の各種演算が乗員に不快感を与える所定の次数成
分のみについて演算するだけでよくなり、従来の時間領
域LMSアルゴリズム及び周波数領域LMSを使用する
場合に比較し°ζ大幅に計算回数を低減することができ
、内燃機関の周波数変動に対する追従性を向上させて良
好な騒音低減効果を発揮することができる効果が得られ
る。
As explained above, according to the active noise control device according to claim (1), the noise correlation detection signal of the internal combustion engine or its multiplied signal is formed as a sampling clock, and this sampling clock is used to generate an A/D signal. Since calculations such as conversion, D/A conversion, and filter processing are performed, digital signal processing can be performed in the frequency domain, and in this case, various calculations are performed only on predetermined order components that cause discomfort to passengers. The number of calculations can be significantly reduced compared to when using conventional time-domain LMS algorithms and frequency-domain LMS, and the ability to follow frequency fluctuations of the internal combustion engine is improved. The effect of exhibiting a good noise reduction effect can be obtained.

また、請求項(2)に係る能動型騒音制御装置によれば
、制御手段での処理を高速フーリエ変換手段及び逆高速
フーリエ変換手段とを含む周波数領域の制御アルゴリズ
ムを使用するようにしているので、内燃機械の回転速度
の周波数変動に追従した正確な騒音低減処理を行うこと
ができる効果が得られる。
Further, according to the active noise control device according to claim (2), the processing by the control means uses a frequency domain control algorithm including fast Fourier transform means and inverse fast Fourier transform means. , it is possible to perform accurate noise reduction processing that follows frequency fluctuations in the rotational speed of the internal combustion machine.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の一実施例を示す概略構成図、第2図
はプロセッサユニットのブロック図、第3回はプロセッ
サ本体の概略機能構成図、第4図はプロセッサ本体の詳
細を示す機能構成図である。 図中、■は車体、2は車室、3はエンジン、5ばラウド
スピーカ(制御音源)、7はマイクロフォン(残留騒音
検出手段)、10はプロセッサユニット(制御手段)、
27.28は高速フーリエ変換部、19は適応フィルタ
部、20は演算部、21は逆高速フーリエ変換部である
Fig. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a block diagram of a processor unit, Part 3 is a schematic functional configuration diagram of the processor main body, and Fig. 4 is a functional configuration showing details of the processor main body. It is a diagram. In the figure, ■ is the vehicle body, 2 is the passenger compartment, 3 is the engine, 5 is the loudspeaker (control sound source), 7 is the microphone (residual noise detection means), 10 is the processor unit (control means),
27 and 28 are fast Fourier transform sections, 19 is an adaptive filter section, 20 is an arithmetic section, and 21 is an inverse fast Fourier transform section.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)車室内で内燃機関から伝達される騒音に制御音源
から発生させた制御音を干渉させて両者の残留騒音エネ
ルギを残留騒音検出手段で検出すると共に、前記内燃機
関の騒音に相関のある信号を騒音相関信号検出手段で検
出し、検出された残留騒音検出信号及び騒音相関検出信
号に基づいて前記制御音源に対する駆動信号を形成する
制御手段を備えた能動型騒音制御装置において、前記制
御手段は、騒音相関検出信号又はその逓倍処理したサン
プリングクロックを形成するサンプリングクロック形成
手段を備え、該サンプリングクロック形成手段のサンプ
リングクロックを使用して駆動信号を演算処理するよう
にしたことを特徴とする能動型騒音制御装置。
(1) A control sound generated from a control sound source is caused to interfere with the noise transmitted from the internal combustion engine in the vehicle interior, and the residual noise energy of both is detected by a residual noise detection means, and the noise that is correlated with the noise of the internal combustion engine is detected. An active noise control device comprising a control means for detecting a signal by a noise correlation signal detection means and forming a drive signal for the control sound source based on the detected residual noise detection signal and the noise correlation detection signal, the control means The active device comprises a sampling clock forming means for forming a noise correlation detection signal or a sampling clock obtained by multiplying the noise correlation detection signal, and the driving signal is subjected to arithmetic processing using the sampling clock of the sampling clock forming means. type noise control device.
(2)前記制御手段は、高速フーリエ変換手段と、逆高
速フーリエ変換手段とを含む周波数領域の制御アルゴリ
ズムを使用して駆動信号を形成するように構成されてい
る請求項(1)記載の能動型騒音制御装置。
2. The active drive signal of claim 1, wherein the control means is configured to form the drive signal using a frequency domain control algorithm including fast Fourier transform means and inverse fast Fourier transform means. type noise control device.
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