JPH05297878A - Reducing device for indistinct sound in cabin - Google Patents

Reducing device for indistinct sound in cabin

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JPH05297878A
JPH05297878A JP4096482A JP9648292A JPH05297878A JP H05297878 A JPH05297878 A JP H05297878A JP 4096482 A JP4096482 A JP 4096482A JP 9648292 A JP9648292 A JP 9648292A JP H05297878 A JPH05297878 A JP H05297878A
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signal
engine
noise
filter coefficient
circuit
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恵太郎 横田
Manpei Tamamura
万平 玉村
Hiroshi Iitaka
宏 飯高
Kazuyuki Kondo
和幸 近藤
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Abstract

PURPOSE:To obtain the in-cabin indistinct sound reducing device which has superior follow-up performance and stability. CONSTITUTION:The signals from an air suction amount sensor 5 and a crank angle sensor 7 are inputted to a signal converting circuit 9 and a memory map setting circuit 10; and the memory map setting circuit 10 selects and sets the filter coefficient W(n) of an adaptive filter 11 by map retrieval based upon engine load information and engine rotation information and the signal converting circuit 9 shapes and processes a primary source and outputs it to an LMS arithmetic circuit 13 through the adaptive filter 11 and a CMN0 circuit 12. The primary source is mixed by the adaptive filter 11 with a canceling signal and outputted as a canceling sound from a speaker 16, and the state at a listening point is detected as an error signal by an error microphone 17 and sent to the LMS arithmetic circuit 13 to update the filter coefficient W(N) of the adaptive filter 11 so that the error signal becomes minimum. This updated filter coefficient W(N) is stored as a new set value of the memory l map setting circuit 10.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの振動騒音を
主要因として発生する車室内のこもり音を相殺音と干渉
させて低減させる車室内こもり音低減装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle interior muffler noise reducing apparatus for reducing the muffler noise in the vehicle interior, which is mainly caused by engine vibration noise, by interfering with the canceling noise.

【0002】[0002]

【従来の技術】エンジンの振動騒音を主要因として発生
する車室内騒音に対し、この騒音と同一振幅で逆位相と
なる音(相殺音)を付加音源から発生させ、車室内騒音
を低減させる種々の技術が提案されている。
2. Description of the Related Art In addition to vehicle interior noise that is mainly caused by engine vibration noise, a sound (cancellation sound) having the same amplitude and opposite phase to this noise is produced from an additional sound source to reduce vehicle interior noise. The technology of is proposed.

【0003】このような技術として、例えば、特開平3
−5255号公報において、エンジン回転の2次成分に
同期して逆位相となる基本正弦波の数値データを予め記
憶させておき、クランク角センサより求められるエンジ
ン回転数と、圧力センサより求められるエンジン負荷と
で上記基本正弦波の位相と振幅を修正することによっ
て、エンジン振動等を直接検出する振動センサー等を必
要とせず、相殺音を作ることのできる車室内騒音低減装
置が示されている。
As such a technique, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No.
No. 5255, numerical data of a basic sine wave, which has an opposite phase in synchronization with a secondary component of engine rotation, is stored in advance, and the engine speed obtained from a crank angle sensor and the engine obtained from a pressure sensor are stored. By modifying the phase and amplitude of the basic sine wave with a load, there is disclosed a vehicle interior noise reduction device capable of producing a canceling sound without requiring a vibration sensor or the like for directly detecting engine vibration or the like.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年のLS
I技術により、LMS(Least Mean Square )アル
ゴリズム(最適フィルター係数を求める計算式を簡略化
するため、フィルターの修正式が再帰式であることを利
用し、平均自乗誤差を瞬間自乗誤差で近似して求める理
論)、あるいは、このLMSアルゴリズムを多チャンネ
ルに拡大したMEFX−LMS(Multiple Error F
iltered X−LMS)アルゴリズムを利用した車室内騒
音低減装置が実用化され始めている。このLMSアルゴ
リズムを利用した車室内騒音低減装置では、エンジン振
動を主要因として発生する車室内騒音を消音する場合、
エンジン振動と相関の高い信号を騒音振動源信号(プラ
イマリソース)として振動センサ等により検出し、この
プライマリソースから最適フィルターによって騒音に対
する相殺音信号(キャンセル信号)を合成し、スピーカ
ーから相殺音を発生する。そして、受聴点における騒音
低減状態を誤差信号としてエラーマイクによって検出
し、この誤差信号とプライマリソースとからLMSアル
ゴリズムにより、上記最適フィルターのフィルター係数
を更新し受聴点における騒音低減を最適な値とするよう
になっている。このLMSアルゴリズムを利用した騒音
低減装置によれば、従来技術で示した車室内騒音低減装
置に比べて、より安定して、細かい騒音低減を図ること
ができる。
By the way, recent LS
By the I technique, LMS (Least Mean Square) algorithm (In order to simplify the calculation formula for obtaining the optimum filter coefficient, the fact that the modified formula of the filter is recursive formula is used, the mean square error is approximated by the instantaneous square error. Or the MEFX-LMS (Multiple Error F), which is an extension of this LMS algorithm to multiple channels.
Illuminated X-LMS) vehicle interior noise reduction devices have begun to be put to practical use. In the vehicle interior noise reduction device using this LMS algorithm, when the vehicle interior noise generated mainly due to engine vibration is silenced,
A signal highly correlated with engine vibration is detected as a noise vibration source signal (primary source) by a vibration sensor, etc., and a canceling sound signal (canceling signal) for noise is synthesized by an optimum filter from this primary source, and a canceling sound is generated from the speaker. To do. Then, the noise reduction state at the listening point is detected as an error signal by the error microphone, and the filter coefficient of the optimum filter is updated from this error signal and the primary source by the LMS algorithm to make the noise reduction at the listening point an optimum value. It is like this. According to the noise reduction device using this LMS algorithm, it is possible to achieve more stable and fine noise reduction than the vehicle interior noise reduction device shown in the related art.

【0005】しかしながら、最適フィルターを使用して
いるため、多数のフィルター係数行列を持つ必要があ
り、このフィルター係数を更新するのに時間がかかるた
め、例えば、急激な加速時等の過渡状態において効果的
に騒音低減を行なうことは難しい。また、上述のような
追従性の問題を解決するため、フィルター係数の修正感
度を高くすると、LMSアルゴリズムによるフィルター
係数更新のシステムが発散し易くなるため、フィルター
係数の修正感度だけを変更して追従性の問題を解決する
ことは難しい。
However, since the optimum filter is used, it is necessary to have a large number of filter coefficient matrices, and it takes time to update this filter coefficient, so that it is effective in a transient state such as during rapid acceleration. It is difficult to reduce noise. In addition, if the correction sensitivity of the filter coefficient is increased in order to solve the above-mentioned problem of the followability, the system for updating the filter coefficient by the LMS algorithm easily diverges. Solving sexual problems is difficult.

【0006】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、定常走行はもちろんのこと、過渡運転時であって
も、追従性と安定性に優れた騒音低減を行なうことので
きる車室内こもり音低減装置を提供することを目的とし
ている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a muffled noise in the vehicle interior that can perform noise reduction excellent in followability and stability not only during steady running but also during transient operation. The purpose is to provide a reduction device.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明による車室内こもり音低減装置は、エンジンの負
荷情報と回転情報を検出し、予め定めた所定の高次成分
よりなる周波数スペクトルの騒音振動源信号として変換
する信号変換手段と、上記騒音振動源信号を適応フィル
ターによりキャンセル信号として合成するキャンセル信
号合成手段と、上記キャンセル信号を騒音に対する相殺
音として音源から発生する相殺音発生手段と、受聴点に
おける騒音低減状態を誤差信号として検出する誤差信号
検出手段と、上記誤差信号と上記騒音振動源信号とに基
づき上記適応フィルターのフィルター係数を更新するキ
ャンセル信号更新手段と、上記エンジンの負荷情報と回
転情報とから、上記適応フィルターのフィルター係数を
予め設定した値に更新するとともに、この設定値を上記
キャンセル信号更新手段で更新した値に記憶修正するフ
ィルター係数記憶設定手段とを備えたものである。
In order to achieve the above object, a vehicle interior muffled noise reducing apparatus according to the present invention detects engine load information and rotation information, and detects the frequency spectrum of a predetermined high-order component. A signal converting means for converting as a noise vibration source signal, a cancel signal synthesizing means for synthesizing the noise vibration source signal as a cancel signal by an adaptive filter, and a canceling sound generating means for generating the cancel signal as a canceling sound for noise from a sound source. Error signal detecting means for detecting a noise reduction state at the listening point as an error signal, cancel signal updating means for updating the filter coefficient of the adaptive filter based on the error signal and the noise vibration source signal, and the load of the engine From the information and rotation information, set the filter coefficient of the adaptive filter to a preset value. With the new to, the set value is obtained by a filter coefficient storage setting means for storing modified values updated in the cancellation signal updating means.

【0008】[0008]

【作 用】上記構成において、まず、エンジンの負荷情
報と回転情報を検出し、信号変換手段で予め定めた所定
の高次成分よりなる周波数スペクトルの騒音振動源信号
として変換する。また、フィルター係数記憶設定手段に
より、上記エンジンの負荷情報と回転情報とから、キャ
ンセル信号合成手段の適応フィルターのフィルター係数
を予め設定した値に更新する。次に、上記キャンセル信
号合成手段で上記騒音振動源信号を上記適応フィルター
によりキャンセル信号として合成し、相殺音発生手段で
このキャンセル信号を騒音に対する相殺音として音源か
ら発生する。次いで、受聴点における騒音低減状態が、
誤差信号検出手段で誤差信号として検出され、上記キャ
ンセル信号更新手段でこの誤差信号と上記騒音振動源信
号とに基づき上記適応フィルターのフィルター係数が更
新される。そして、上記キャンセル信号更新手段で更新
された上記適応フィルターのフィルター係数は、上記フ
ィルター係数記憶設定手段に新たな設定値として記憶修
正される。このように、フィルター係数記憶設定手段に
より、エンジンの運転状態に応じて適応フィルターのフ
ィルター係数を予め設定することにより、キャンセル信
号更新手段での演算等の処理を少なくできるので、追従
性と安定性に優れた騒音低減を行なうことができる。
[Operation] In the above configuration, first, the load information and the rotation information of the engine are detected and converted into a noise vibration source signal having a frequency spectrum composed of a predetermined high-order component determined in advance by the signal conversion means. Further, the filter coefficient storage setting means updates the filter coefficient of the adaptive filter of the cancel signal synthesizing means to a preset value from the load information and the rotation information of the engine. Next, the canceling signal synthesizing means synthesizes the noise vibration source signal as a canceling signal by the adaptive filter, and the canceling sound generating means generates the canceling signal from the sound source as a canceling sound for noise. Next, the noise reduction state at the listening point
The error signal detecting means detects the error signal, and the cancel signal updating means updates the filter coefficient of the adaptive filter based on the error signal and the noise and vibration source signal. Then, the filter coefficient of the adaptive filter updated by the cancel signal updating means is stored and corrected as a new set value in the filter coefficient storage setting means. In this way, by setting the filter coefficient of the adaptive filter according to the operating state of the engine in advance by the filter coefficient storage setting means, it is possible to reduce the processing such as calculation in the cancel signal updating means, so that the followability and stability are improved. Excellent noise reduction can be performed.

【0009】[0009]

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。 {第一実施例}図面は本発明の第一実施例を示し、図1
は車室内こもり音低減装置のシステム概略図、図2はプ
ライマリソースと振動騒音との相関説明図で、(a)は
成形・加工されたプライマリソース、(b)はエンジン
関連の振動騒音、(c)は周波数領域からみたプライマ
リソース、(d)は周波数領域からみたエンジン関連の
振動騒音、図3はフィルター係数マップの説明図であ
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. {First Embodiment} The drawings show the first embodiment of the present invention, and FIG.
2 is a schematic view of the system of the muffler noise reduction device in the vehicle compartment, FIG. 2 is an explanatory view of the correlation between the primary source and the vibration noise, (a) is the molded and processed primary source, (b) is the vibration noise related to the engine, ( c) is a primary source viewed from the frequency domain, (d) is engine-related vibration noise viewed from the frequency domain, and FIG. 3 is an explanatory diagram of a filter coefficient map.

【0010】図中、符号1は4サイクルエンジンを示
し、インテークマニホルド2の上流には、吸気管3を介
してエアクリーナ4が配設されており、このエアクリー
ナ4の直下流には、エンジン負荷情報を検出する吸入空
気量センサ5が介装されている。また、このエンジン1
のクランクシャフト1aには、クランク角検出用ロータ
6が軸着されており、このクランク角検出用ロータ6の
外周に、被検出体である突起を検出する電磁ピックアッ
プ等からなるエンジン回転情報を検出するクランク角セ
ンサ7が対設されている。
In the figure, reference numeral 1 indicates a four-cycle engine, an air cleaner 4 is provided upstream of an intake manifold 2 via an intake pipe 3, and immediately below the air cleaner 4, engine load information is provided. An intake air amount sensor 5 for detecting the Also, this engine 1
A crank angle detecting rotor 6 is rotatably mounted on the crank shaft 1a of the above, and engine rotation information such as an electromagnetic pickup for detecting a protrusion, which is a detected object, is detected on the outer periphery of the crank angle detecting rotor 6. The crank angle sensor 7 is installed oppositely.

【0011】また、図中、符号8は相殺音発生装置を示
し、この相殺音発生装置8の信号変換手段としての信号
変換回路9と、フィルター係数記憶設定手段としてのメ
モリマップ設定回路10とに、前記吸入空気量センサ5
およびクランク角センサ7からの信号が入力されるよう
になっている。
Further, in the figure, reference numeral 8 indicates a canceling sound generating device, and a signal converting circuit 9 as a signal converting means of this canceling sound generating device 8 and a memory map setting circuit 10 as a filter coefficient storage setting means. , The intake air amount sensor 5
A signal from the crank angle sensor 7 is input.

【0012】上記信号変換回路9では、入力された前記
クランク角センサ7からの信号を、エンジン回転に同期
してエンジン2回転で1パルスで、周波数領域ではエン
ジン回転の0.5×n(整数)次成分の周波数スペクト
ルからなる信号に成形・加工し、騒音振動源信号(プラ
イマリソース)として、キャンセル信号合成手段として
の適応フィルター11と、スピーカ/マイク間伝達特性
推定回路(CMN0 回路)12とに出力する。
In the signal conversion circuit 9, the input signal from the crank angle sensor 7 is synchronized with the engine rotation to generate one pulse for two engine revolutions, and in the frequency domain, 0.5 × n (integer of engine revolution). ) A signal having a frequency spectrum of the next component is shaped and processed, and as a noise vibration source signal (primary source), an adaptive filter 11 as a cancel signal synthesizing means, a speaker / microphone transfer characteristic estimating circuit (CMN0 circuit) 12, and Output to.

【0013】これは、4サイクルエンジン関連の振動騒
音(図2(b))はエンジン1が2回転(720度C
A)で吸入・圧縮・爆発・排気の4行程を完了するため
に、エンジン2回転を1周期とする振動騒音となってお
り、周波数領域ではエンジン回転の0.5次成分(エン
ジンが2回転で1サイクルとなる正弦波成分)を基本波
とし、その高次成分が主体となった周波数スペクトル
(図2(d))となっている(0.5×n(整数)次成
分の周波数スペクトルにより構成されている)ためであ
る。
This is because the vibration noise associated with the 4-cycle engine (FIG. 2 (b)) is caused by the engine 1 rotating twice (720 ° C.).
In order to complete the four strokes of intake / compression / explosion / exhaust in A), there is vibration noise that makes the engine 2 revolutions one cycle. In the frequency range, the 0.5th order component of the engine revolution (the engine 2 revolutions) The frequency spectrum (0.5 × n (integer) order component) is the frequency spectrum (Fig. 2 (d)) in which the sine wave component that becomes one cycle is the fundamental wave and the higher order component is the main component. This is because it is configured by.

【0014】上記信号変換回路9からのプライマリソー
スが入力される適応フィルター11は、後述するメモリ
マップ設定回路10によってフィルター係数W(n) が設
定され、また、後述するLMS(Least Mean Squar
e )演算回路13により、上記設定されたフィルター係
数W(n) が更新されるFIR(Finite Impulse Res
ponse )フィルターで、所定のタップ数を有する。この
適応フィルター11に入力されたプライマリソースは、
上記フィルター係数W(n) と畳み込み積和されキャンセ
ル信号として、D/A変換器14に出力され、増幅器1
5を介して付加音源であるスピーカ16から相殺音とし
て発生されるようになっている。
In the adaptive filter 11 to which the primary source from the signal conversion circuit 9 is input, the filter coefficient W (n) is set by the memory map setting circuit 10 which will be described later, and LMS (Least Mean Square) which will be described later.
e) FIR (Finite Impulse Res) in which the filter coefficient W (n) set above is updated by the arithmetic circuit 13.
ponse) filter having a predetermined number of taps. The primary source input to this adaptive filter 11 is
The filter coefficient W (n) and the convolution product sum are output as a cancellation signal to the D / A converter 14, and the amplifier 1
5 is generated as a canceling sound from the speaker 16 which is an additional sound source.

【0015】上記スピーカ16は図示しない車室内に配
設されており、また、この車室内の受聴点(例えばドラ
イバーの耳に近接する位置)に音圧センサである誤差信
号検出手段としてのエラーマイク17が配設されてい
る。このエラーマイク17により、振動騒音と相殺音と
の干渉の結果が検出され、LMS演算回路13に誤差信
号として入力される。
The speaker 16 is arranged in a vehicle compartment (not shown), and an error microphone serving as an error signal detecting means, which is a sound pressure sensor, is provided at a listening point (for example, a position close to a driver's ear) in the vehicle compartment. 17 are provided. The error microphone 17 detects the result of interference between the vibration noise and the canceling sound, and inputs the result to the LMS arithmetic circuit 13 as an error signal.

【0016】また、前記スピーカ/マイク間伝達特性推
定回路(CMN0 回路)12では、予めスピーカ/マイク
間伝達特性CMNが求められて設定されており、前記信号
変換回路9からのプライマリソースに、上記スピーカ/
マイク間伝達特性CMNを乗じることにより補正して上記
LMS演算回路13に信号を入力する。
In the speaker / microphone transfer characteristic estimation circuit (CMN0 circuit) 12, the speaker / microphone transfer characteristic CMN is obtained and set in advance, and the above-mentioned primary source from the signal conversion circuit 9 is used as the primary source. Speaker /
The signal is input to the LMS operation circuit 13 after being corrected by being multiplied by the transfer characteristic between microphones CMN.

【0017】このLMS演算回路13では、上記エラー
マイク17からの誤差信号と、上記CMN0 回路12から
の信号とから瞬間自乗誤差を求め、上記エラーマイク1
7からの誤差信号が最小となるように、前記適応フィル
ター11のフィルター係数W(n) を更新するようになっ
ている。
In the LMS arithmetic circuit 13, the instantaneous square error is obtained from the error signal from the error microphone 17 and the signal from the CMNO circuit 12, and the error microphone 1
The filter coefficient W (n) of the adaptive filter 11 is updated so that the error signal from 7 is minimized.

【0018】一方、前記メモリマップ設定回路10は、
前記吸入空気量センサ5からの信号をエンジン負荷信号
LE とし、前記クランク角センサ7からの信号をエンジ
ン回転数NE として変換するとともに、図3に示すよう
に、このエンジン回転数NEとエンジン負荷信号LE と
により、前記適応フィルター11のフィルター係数W
(n) が検索可能なフィルター係数マップMF が格納され
ている。そして、負荷変動、回転変動が生じた際には、
新たにフィルター係数W(n) を上記フィルター係数マッ
プMF から選択して上記適応フィルター11に設定する
とともに、前記LMS演算回路13で更新されたフィル
ター係数W(n) は、新たなマップMF 上の設定値として
記憶修正されるようになっている。
On the other hand, the memory map setting circuit 10 is
The signal from the intake air amount sensor 5 is converted into an engine load signal LE, the signal from the crank angle sensor 7 is converted into an engine speed NE, and the engine speed NE and the engine load signal are converted as shown in FIG. By LE, the filter coefficient W of the adaptive filter 11
A filter coefficient map MF that can be searched for (n) is stored. And when load fluctuation and rotation fluctuation occur,
A filter coefficient W (n) is newly selected from the filter coefficient map MF and set in the adaptive filter 11, and the filter coefficient W (n) updated by the LMS operation circuit 13 is added to the new map MF. The set value is stored and corrected.

【0019】また、図1の符号Cはエンジン1の振動騒
音に対する車体の伝達特性、CMNはスピーカ16、マイ
ク17間の伝達特性である。
Further, reference character C in FIG. 1 is a transfer characteristic of the vehicle body with respect to vibration noise of the engine 1, and CMN is a transfer characteristic between the speaker 16 and the microphone 17.

【0020】次に、上記構成による実施例の作用につい
て説明する。まず、エンジンの振動騒音は、エンジン1
から図示しないマウント等を伝達して車内音となり、ま
た、吸気や排気の音等も車室内に伝播する。これらのエ
ンジン関連振動騒音は、図2に示すように、周波数領域
では、いずれも0.5×n(整数)次成分の周波数スペ
クトルにより構成されており、車体伝達特性Cが乗ぜら
れて受聴点に達する。
Next, the operation of the embodiment having the above construction will be described. First, engine vibration noise is
To a vehicle interior sound through a mount or the like (not shown), and sound of intake and exhaust also propagates into the vehicle interior. As shown in FIG. 2, each of these engine-related vibration noises is composed of a frequency spectrum of a 0.5 × n (integer) order component in the frequency domain, and is multiplied by the vehicle body transfer characteristic C to obtain a listening point. Reach

【0021】一方、エンジン1の吸入空気量センサ5お
よびクランク角センサ7からの信号は、相殺音発生装置
8の信号変換回路9とメモリマップ設定回路10とに入
力される。
On the other hand, the signals from the intake air amount sensor 5 and the crank angle sensor 7 of the engine 1 are input to the signal conversion circuit 9 and the memory map setting circuit 10 of the cancellation sound generator 8.

【0022】そして、上記メモリマップ設定回路10に
入力された上記吸入空気量センサ5およびクランク角セ
ンサ7からの信号は、それぞれエンジン負荷信号LE 、
エンジン回転数NE として変換され、これらの信号(L
E 、NE)によりフィルター係数マップMF からフィルタ
ー係数W(n) を選択して適応フィルター11に設定す
る。
The signals from the intake air amount sensor 5 and the crank angle sensor 7 input to the memory map setting circuit 10 are engine load signals LE and LE, respectively.
Converted as engine speed NE, these signals (L
The filter coefficient W (n) is selected from the filter coefficient map MF by E, NE) and set in the adaptive filter 11.

【0023】また、上記信号変換回路9に入力された上
記吸入空気量センサ5およびクランク角センサ7からの
信号は、上記クランク角センサ7からの信号をエンジン
回転に同期してエンジン2回転で1パルスで、周波数領
域ではエンジン回転の0.5×n(整数)次成分の周波
数スペクトルからなる信号に成形・加工し、騒音振動源
信号(プライマリソース)として、適応フィルター11
と、スピーカ/マイク間伝達特性推定回路(CMN0 回
路)12とに出力する。
The signals from the intake air amount sensor 5 and the crank angle sensor 7 input to the signal conversion circuit 9 are synchronized with the engine rotation by synchronizing the signals from the crank angle sensor 7 with the engine 2 revolutions. In the frequency domain, the signal is shaped and processed into a signal having a frequency spectrum of 0.5 × n (integer) order component of the engine rotation in the frequency domain, and the adaptive filter 11 is used as a noise vibration source signal (primary source).
And a speaker / microphone transfer characteristic estimation circuit (CMN0 circuit) 12 are output.

【0024】次いで、上記適応フィルター11に入力さ
れた上記信号変換回路9からのプライマリソースは、上
記メモリマップ設定回路10により設定された上記フィ
ルター係数W(n) との畳み込み積和により、振動騒音を
相殺する相殺音の信号であるキャンセル信号として、D
/A変換器14、増幅器15を経て図示しない車室内の
スピーカ16に出力され、このスピーカ16から受聴点
(例えばドライバーの耳に近接する位置)における振動
騒音に対する相殺音として出力される。このとき、上記
スピーカ16から出力された相殺音には、スピーカ/マ
イク間伝達特性CMNが乗ぜられて上記受聴点に達する。
Next, the primary source from the signal conversion circuit 9 input to the adaptive filter 11 is subjected to vibration noise due to convolution product sum with the filter coefficient W (n) set by the memory map setting circuit 10. As a canceling signal that is a canceling sound signal that cancels
The signal is output to a speaker 16 (not shown) in the vehicle compartment via the A / A converter 14 and the amplifier 15, and is output from the speaker 16 as a canceling noise against the vibration noise at the listening point (for example, the position close to the driver's ear). At this time, the canceling sound output from the speaker 16 is multiplied by the speaker / microphone transfer characteristic CMN and reaches the listening point.

【0025】このため、上記受聴点では、上記エンジン
関連振動騒音と上記相殺音とが干渉して振動騒音が低減
させられると同時に、上記受聴点の近傍に配設されてい
るエラーマイク17により、振動騒音と相殺音との干渉
の結果が検出され、LMS演算回路13に誤差信号とし
て送られる。
Therefore, at the listening point, the engine-related vibration noise and the canceling noise interfere with each other to reduce the vibration noise, and at the same time, the error microphone 17 disposed near the listening point causes The result of the interference between the vibration noise and the canceling noise is detected and sent to the LMS arithmetic circuit 13 as an error signal.

【0026】また、スピーカ/マイク間伝達特性推定回
路(CMN0 回路)12に出力されたプライマリソース
は、予め求められたスピーカ/マイク間伝達特性CMNが
乗ぜられて、上記LMS演算回路13に送られる。そし
て、このLMS演算回路13において、上記エラーマイ
ク17からの誤差信号と、上記補正されたプライマリソ
ースとから瞬間自乗誤差を求め、上記エラーマイク17
からの誤差信号が最小となるように、上記適応フィルタ
ー11のフィルター係数W(n) を更新するアルゴリズム
が行なわれる。そして、このアルゴリズムにより最適な
値に更新されたフィルター係数W(n) は、前記メモリマ
ップ設定回路10のフィルター係数マップMF の新たな
設定値として記憶修正される。
The primary source output to the speaker / microphone transfer characteristic estimation circuit (CMN0 circuit) 12 is multiplied by the speaker / microphone transfer characteristic CMN obtained in advance and sent to the LMS operation circuit 13. .. Then, in this LMS arithmetic circuit 13, an instantaneous square error is obtained from the error signal from the error microphone 17 and the corrected primary source, and the error microphone 17 is obtained.
An algorithm for updating the filter coefficient W (n) of the adaptive filter 11 is carried out so that the error signal from the signal is minimized. The filter coefficient W (n) updated to the optimum value by this algorithm is stored and modified as a new set value of the filter coefficient map MF of the memory map setting circuit 10.

【0027】このように、本実施例では、メモリマップ
設定回路で、エンジン負荷情報とエンジン回転情報とか
ら、適応フィルターのフィルター係数値を適した値に予
め設定し、この値に基づきLMSアルゴリズムが行なわ
れるようになっているので、例えば、急激な加速時等の
過渡状態においても、フィルター係数更新のための演算
を大幅に減らすことが可能となり、運転状態に追従し安
定した騒音の低減を図ることができる。
As described above, in the present embodiment, the memory map setting circuit presets the filter coefficient value of the adaptive filter to a suitable value from the engine load information and the engine rotation information, and the LMS algorithm is based on this value. Since it is performed, it is possible to significantly reduce the calculation for updating the filter coefficient even in a transient state such as during rapid acceleration, and follow the operating state to achieve stable noise reduction. be able to.

【0028】また、振動センサー等の新たなセンサーを
用いることなく、エンジン関連の振動騒音と極めて相関
の高いプライマリソースを得ることができるので、車室
内こもり音低減装置を装着していない車にも容易に搭載
することが可能となる。
Further, since a primary source having a very high correlation with engine-related vibration noise can be obtained without using a new sensor such as a vibration sensor, it can be applied to a vehicle which does not have a muffled sound reducing device in the passenger compartment. It can be installed easily.

【0029】尚、本実施例では1チャンネル(エラーマ
イク1個、スピーカ1個)のLMSアルゴリズムを利用
した騒音低減装置の例について説明したが、LMSアル
ゴリズムを多チャンネルに拡大したMEFX−LMS
(Multiple Error Filtered X−LMS)アルゴリ
ズムを利用した車室内こもり音低減装置(例えば、エラ
ーマイク4個、スピーカ4個等の装置)についても適応
可能で、アルゴリズムの演算を大幅に減らすことができ
るので、より過渡運転時の追従性の良い車室内こもり音
低減装置を実現することができる。
In this embodiment, an example of the noise reduction device using the LMS algorithm of 1 channel (1 error microphone, 1 speaker) has been described, but the MEFX-LMS in which the LMS algorithm is expanded to multiple channels.
(Multiple Error Filtered X-LMS) algorithm that can be applied to a vehicle interior muffler noise reduction device (for example, a device with four error microphones, four speakers, etc.) and can significantly reduce the calculation of the algorithm. Thus, it is possible to realize a vehicle interior muffled noise reduction device that has better followability during transient operation.

【0030】また、本実施例において、エンジンの負荷
情報は吸入空気量センサから得るようにしているが、吸
入空気量以外のエンジン負荷検出手段、例えば、スロッ
トル開度、エンジン吸入管負圧等から得るようにしても
良い。
In this embodiment, the engine load information is obtained from the intake air amount sensor. However, the engine load detection means other than the intake air amount, such as the throttle opening and the engine intake pipe negative pressure, is used. You may get it.

【0031】さらに、本実施例において、エンジンの回
転情報はクランク角センサから得るようにしているがク
ランク角以外のエンジン回転検出手段、例えばカム角セ
ンサからの信号、燃料噴射パルス、点火パルス信号等か
ら得るようにしても良い。
Further, in this embodiment, the engine rotation information is obtained from the crank angle sensor, but the engine rotation detecting means other than the crank angle, for example, the signal from the cam angle sensor, the fuel injection pulse, the ignition pulse signal, etc. You may get from.

【0032】また、エンジン関連振動騒音の大きいディ
ーゼルエンジン車についも、エンジンの負荷情報を、マ
ニホールド圧力あるいは燃料噴射弁の燃料配管圧力変動
等を検出するようにして適応することができる。
Further, also for a diesel engine vehicle having a large engine-related vibration noise, the engine load information can be adapted to detect the manifold pressure or the fuel pipe pressure fluctuation of the fuel injection valve.

【0033】{第二実施例}図面は本発明の第二実施例
を示し、図4は車室内こもり音低減装置のシステム概略
図、図5は燃料噴射パルスの負荷情報と回転情報の説明
図である。尚、本第二実施例は、エンジンから検出する
信号を燃料噴射パルスとし、この燃料噴射パルスから、
エンジン負荷情報とエンジン回転情報とを得るようにし
たことが前記第一実施例とは異なる。
[Second Embodiment] The drawing shows a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic view of a system for reducing the muffled noise in the passenger compartment, and FIG. 5 is an explanatory view of load information and rotation information of fuel injection pulses. Is. In the second embodiment, the signal detected from the engine is a fuel injection pulse, and from this fuel injection pulse,
The difference from the first embodiment is that the engine load information and the engine rotation information are obtained.

【0034】図4において符号21はエンジン1のイン
ジェクタ22に対する燃料噴射パルスを各種パラメータ
に基づいて設定するエンジン制御装置(ECU)であ
る。上記インジェクタ22は各気筒に配設されており、
シーケンシャル制御により最適な燃料量が気筒ごとに供
給される。
In FIG. 4, reference numeral 21 is an engine control unit (ECU) for setting a fuel injection pulse for the injector 22 of the engine 1 based on various parameters. The injector 22 is arranged in each cylinder,
An optimum amount of fuel is supplied to each cylinder by sequential control.

【0035】上記ECU21に相殺音発生装置23が接
続されており、この相殺音発生装置23の信号変換手段
としての信号変換回路24とフィルター係数記憶設定手
段としてのメモリマップ設定回路25とに、上記ECU
21で演算した各インジェクタ22の一つ(例えば上記
エンジン1が4気筒で、燃料噴射順序が#1→#3→#
2→#4の場合の#1気筒)に対する制御信号である燃
料噴射パルスTi が入力されるようになっている。
A cancellation sound generator 23 is connected to the ECU 21, and a signal conversion circuit 24 as a signal conversion means of the cancellation sound generator 23 and a memory map setting circuit 25 as a filter coefficient storage setting means are provided with the above. ECU
One of the injectors 22 calculated in 21 (for example, the engine 1 has four cylinders, and the fuel injection sequence is # 1 → # 3 → #
A fuel injection pulse Ti, which is a control signal for the # 1 cylinder in the case of 2 → # 4), is input.

【0036】上記燃料噴射パルスTi は、図5に示すよ
うに、燃料噴射パルス幅(t1−t2間、t3−t4間、t5−t6
間)がエンジン負荷情報として与えられ、燃料噴射パル
ス間隔(t1ーt3間、t3ーt5間、t5−t7間)がエンジン回
転情報として与えられる。
As shown in FIG. 5, the fuel injection pulse Ti has a fuel injection pulse width (between t1 and t2, between t3 and t4, and between t5 and t6).
Interval) is given as engine load information, and fuel injection pulse intervals (t1-t3, t3-t5, t5-t7) are given as engine rotation information.

【0037】このことから、上記信号変換回路24にお
いて、入力された上記燃料噴射パルスTi をエンジン回
転に同期してエンジン2回転で1パルスで、周波数領域
ではエンジン回転の0.5×n(整数)次成分の周波数
スペクトルからなる信号に成形・加工し、騒音振動源信
号(プライマリソース)として、キャンセル信号合成手
段としての適応フィルター11と、スピーカ/マイク間
伝達特性推定回路(CMN0 回路)12とに出力する。
Therefore, in the signal conversion circuit 24, the input fuel injection pulse Ti is synchronized with the engine rotation to generate one pulse for two engine revolutions, and 0.5 × n (integer number) of the engine revolution in the frequency domain. ) A signal having a frequency spectrum of the next component is shaped and processed, and as a noise vibration source signal (primary source), an adaptive filter 11 as a cancel signal synthesizing means, a speaker / microphone transfer characteristic estimating circuit (CMN0 circuit) 12, and Output to.

【0038】一方、前記メモリマップ設定回路25で
は、上記燃料噴射パルスTi の燃料噴射パルス幅をエン
ジン負荷信号LE とし、燃料噴射パルス間隔をエンジン
回転数NE として変換するとともに、このエンジン回転
数NE とエンジン負荷信号LEとにより、適応フィルタ
ー11のフィルター係数W(n) が検索可能なフィルター
係数マップMF が格納されている。そして、負荷変動、
回転変動が生じた際には、新たにフィルター係数W(n)
を上記フィルター係数マップMF から選択して上記適応
フィルター11に設定するとともに、LMS演算回路1
3で更新されたフィルター係数W(n) が、新たなマップ
MF 上の設定値として記憶修正されるようになってい
る。
On the other hand, in the memory map setting circuit 25, the fuel injection pulse width of the fuel injection pulse Ti is converted into the engine load signal LE, the fuel injection pulse interval is converted into the engine speed NE, and the engine speed NE is converted into the engine speed NE. A filter coefficient map MF in which the filter coefficient W (n) of the adaptive filter 11 can be searched by the engine load signal LE is stored. And load fluctuation,
When rotation fluctuation occurs, a new filter coefficient W (n)
From the filter coefficient map MF and set in the adaptive filter 11, and the LMS operation circuit 1
The filter coefficient W (n) updated in 3 is stored and corrected as a set value on the new map MF.

【0039】尚、他の構成、作用は前記第一実施例と同
様である。
The other structure and operation are the same as those of the first embodiment.

【0040】このように、この第二実施例では、燃料噴
射パルスから、エンジン負荷情報とエンジン回転情報と
を得るようにしているため、エンジン負荷検出用のセン
サが不要で安価にシステムを構成することが可能とな
り、アフターマーケットにも容易に対応できる。
As described above, in the second embodiment, since the engine load information and the engine rotation information are obtained from the fuel injection pulse, the sensor for detecting the engine load is unnecessary and the system is constructed at a low cost. It is possible to deal with aftermarket easily.

【0041】また、この第二実施例も、前記第一実施例
と同様、MEFX−LMSアルゴリズムを利用した車室
内こもり音低減装置にも適応可能である。
The second embodiment can also be applied to the vehicle interior muffler noise reducing apparatus using the MEFX-LMS algorithm, as in the first embodiment.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
エンジンの運転状態に応じて適応フィルターのフィルタ
ー係数を予め設定することにより、アルゴリズム演算の
処理を少なくできるので、定常走行はもちろんのこと過
渡運転時であっても、追従性と安定性に優れた騒音低減
を行なうことができる。
As described above, according to the present invention,
By presetting the filter coefficient of the adaptive filter according to the operating condition of the engine, it is possible to reduce the amount of algorithm calculation processing, so it has excellent followability and stability not only during steady running but also during transient operation. Noise can be reduced.

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

【図1】本発明の第一実施例による車室内こもり音低減
装置のシステム概略図
FIG. 1 is a system schematic view of a vehicle interior muffled noise reducing apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第一実施例によるプライマリソースと
振動騒音との相関説明図
FIG. 2 is an explanatory diagram of a correlation between a primary source and vibration noise according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第一実施例によるフィルター係数マッ
プの説明図
FIG. 3 is an explanatory diagram of a filter coefficient map according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第二実施例による車室内こもり音低減
装置のシステム概略図
FIG. 4 is a system schematic view of a vehicle interior muffled noise reducing apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第二実施例による燃料噴射パルスの負
荷情報と回転情報の説明図
FIG. 5 is an explanatory diagram of load information and rotation information of a fuel injection pulse according to the second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン 5 吸入空気量センサ 7 クランク角センサ 9 信号変換回路(信号変換手段) 10 メモリマップ設定回路(フィルター係数記憶
設定手段) 11 適応フィルター(キャンセル信号合成手段) 12 スピーカ/マイク間伝達特性推定回路 13 LMS演算回路(キャンセル信号更新手段) 16 スピーカ(相殺音発生手段) 17 エラーマイク(誤差信号検出手段) LE エンジン負荷信号 MF フィルター係数マップ NE エンジン回転数 Ti 燃料噴射パルス W(n) フィルター係数
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 engine 5 intake air amount sensor 7 crank angle sensor 9 signal conversion circuit (signal conversion means) 10 memory map setting circuit (filter coefficient storage setting means) 11 adaptive filter (cancellation signal synthesis means) 12 speaker / microphone transfer characteristic estimation circuit 13 LMS arithmetic circuit (cancellation signal updating means) 16 speaker (cancellation sound generating means) 17 error microphone (error signal detecting means) LE engine load signal MF filter coefficient map NE engine speed Ti fuel injection pulse W (n) filter coefficient

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04B 1/10 L 9298−5K (72)発明者 近藤 和幸 東京都新宿区西新宿一丁目7番2号 富士 重工業株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Reference number within the agency FI technical display location H04B 1/10 L 9298-5K (72) Inventor Kazuyuki Kondo 1-7 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo No. 2 inside Fuji Heavy Industries Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エンジンの負荷情報と回転情報を検出
し、予め定めた所定の高次成分よりなる周波数スペクト
ルの騒音振動源信号として変換する信号変換手段と、 上記騒音振動源信号を適応フィルターによりキャンセル
信号として合成するキャンセル信号合成手段と、 上記キャンセル信号を騒音に対する相殺音として音源か
ら発生する相殺音発生手段と、 受聴点における騒音低減状態を誤差信号として検出する
誤差信号検出手段と、 上記誤差信号と上記騒音振動源信号とに基づき上記適応
フィルターのフィルター係数を更新するキャンセル信号
更新手段と、 上記エンジンの負荷情報と回転情報とから、上記適応フ
ィルターのフィルター係数を予め設定した値に更新する
とともに、この設定値を上記キャンセル信号更新手段で
更新した値に記憶修正するフィルター係数記憶設定手段
とを備えたことを特徴とする車室内こもり音低減装置。
1. A signal conversion means for detecting load information and rotation information of an engine and converting the load information and rotation information as a noise vibration source signal having a frequency spectrum composed of predetermined high order components, and an adaptive filter for the noise vibration source signal. A cancel signal synthesizing means for synthesizing as a cancel signal, a canceling sound generating means for generating the cancel signal from a sound source as a canceling sound for noise, an error signal detecting means for detecting a noise reduction state at a listening point as an error signal, and the above error A cancel signal updating means for updating the filter coefficient of the adaptive filter based on the signal and the noise and vibration source signal, and the filter coefficient of the adaptive filter to a preset value from the load information and the rotation information of the engine. At the same time, write this set value in the value updated by the cancellation signal updating means. Cabin muffled sound reducing device characterized by comprising a filter coefficient storage setting means for modifying.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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