JPH0588683A - 車両用騒音制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 騒音の伝達特性が変化しても迅速に追従し、
常に適切な騒音制御を行なう。 【構成】 集音された騒音と騒音振動に対応したリファ
レンス信号とに基づき騒音を打ち消す音に応じたスピー
カ駆動信号を生成するフイルタ手段を有し、フイルタ手
段のフイルタ係数の最適値を、シンプレックス法を用
い、複数個の任意のフイルタ係数に基づいて逐次評価関
数の最小値から求める際に、複数個の任意のフイルタ係
数の更新操作が所定回数なされる期間毎に、複数個の任
意のフイルタ係数に対応する前記評価関数の値全ての更
新を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジン振動等により
生じる車室内の騒音を低減する車両用騒音制御装置に関
し、詳しくはマイクロホン等により集音した騒音とエン
ジン振動等に応じたリファレンス信号に基づき、適応フ
ィルタを用いて上記騒音を低減せしめる音をスピーカか
ら出力する車両用騒音制御装置に関するものであって、
さらに詳しくはこの適応フィルタの係数の適応アルゴリ
ズムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車の室内における騒音は運転手およ
びその他の乗員の疲労を増大させ、また不快感を起こさ
せる。

【０００３】このような車内騒音としては、一般に200H
z 〜300Hz 以下の低周波（こもり音）と、エンジン騒
音、排気系放射量、ロードノイズ、風騒音等の中高波音
とがある。

【０００４】この中でもエンジン騒音やロードノイズは
車内の人間にとって影響が大きく、その騒音が大きくな
るにつれて乗員の不快感は増大する。

【０００５】これらの騒音はエンジンや路面から車内に
直接放射される割合よりもボディ等を伝わって車内に到
達する割合が大であって、遮音部材を利用した防音対策
には限界があり、むしろエンジン騒音あるいはロードノ
イズとは逆位相の音を出力して騒音を積極的に打ち消
し、車内の人間にはあたかもエンジン騒音やロードノイ
ズが出ていないように感じさせる、いわば積極的防音対
策が注目されている。

【０００６】このような積極的防音対策に関する従来技
術としては、搭乗者のヘッドレスト付近に取り付けたマ
イクロホンによって集音した騒音と、エンジンの回転数
に同期したリファレンス信号に基づき、車内に取り付け
たスピーカから車内騒音とは逆位相となる音を出力して
このエンジン騒音を打ち消すようにしたものが知られて
いる（特表平1-501344号公報）。

【０００７】すなわち、この公報記載の技術は図７に示
す如く、車室110 内の所定位置に車室内騒音を集音する
複数個のマイクロホン112 と二次音源を構成する２つの
スピーカ111 が設置されている。マイクロホン112 によ
り集音された騒音は電気信号に変換されて制御部113 に
送出される。

【０００８】一方、エンジン102 の回転数に同期したエ
ンジン回転検出信号に基づき、リファレンス信号発生器
114 においてリファレンス信号が発生される。制御部11
3 では入力されたリファレンス信号とマイクロホン112
からの電気信号に応じて２つのスピーカ111 から、車室
内騒音を打ち消す音（騒音と逆位相となる音）が出力さ
れるように上記スピーカ111 を駆動する。

【０００９】ところで、このような騒音制御装置におけ
る騒音制御アルゴリズムとしてはＬＭＳ法(Least Mean
Square Method)が知られている。図９はＬＭＳ法による
騒音制御アルゴリズムを用いた騒音制御装置を示すブロ
ック図である。なお、図９においては説明の便宜上リフ
ァレンス信号の数、スピーカの個数およびマイクの個数
をいずれも１つとしている。

【００１０】制御部113 内にはフィルタＦ116 およびフ
ィルタＨ°117 が内蔵されている。これら２つのフィル
タＦ，Ｈ°116 ，117 はＦＩＲフィルタ（Finite Inpul
se Response フィルタ）であり、このうちフィルタＨ°
117 はスピーカ111 からマイク112 までの音響信号伝達
特性Ｈをモデル化したものである。

【００１１】ＬＭＳ法は、誤差信号の２乗平均Ｊ＝Ｅ
［ｅ(k) ² ］（ｅ(k) はｅの第ｋ回目のサンプル値、ｅ
はマイク112 位置におけるスピーカ111 からの制御出力
Ｚと騒音ｄとの誤差）が最小となるように、最急降下法
による適合アルゴリズム118 を用いてフィルタＦ116 の
係数ベクトル<f> （なお、本願明細書においてはベクト
ルを表わす場合、符号に< > を付すものとする。）を調
整するものである。

【００１２】ここでフィルタＨ°117 の係数ベクトルを
<h> とすると、係数ベクトル<f> の更新アルゴリズムは
下記漸化式(1) で表わされることとなる。

【００１３】

【数１】 <f>(k+1)＝<f>(k)−μ<r>(k)・ｅ(k) …… (1) 但し、<f> ＝［ｆ₀ ，ｆ₁ ，……，ｆ_I ］^T 、 <r>(k)＝［ｒ(k) ，ｒ(k-1) ，……，ｒ(k-I) ］^T 、 ｒ(k) ＝<h> ^T <x>(k)、 <h> ＝［ｈ₀ ，ｈ₁ ，……，ｈ_J ］^T 、 <x>(k)＝［ｘ(k) ，ｘ(k-1) ，……，ｘ(k-J) ］^T 、 μは上記漸化式(1) の収束速度を決定する定数 ところで、このアルゴリズムにおいては、スピーカ／マ
イク間伝達特性Ｈに等しい伝達特性を有するフィルタＨ
°を用いる必要がある。このためスピーカ／マイク間伝
達特性Ｈを予め測定しておかなければならないという煩
わしさがあり、さらに雑音制御中にスピーカ／マイク間
伝達特性Ｈが大きく変動すると制御効果が低下するとい
う問題がある。

【００１４】このような問題を解決するためには、騒音
制御アルゴリズムとしてＬＭＳ法に代えて非線形最適化
手法の一種であるシンプレックス法（Simplex 法）を用
いることが考えられる。すなわち、図９に示すようにシ
ンプレックス法を用いた場合にはフィルタＨ°117 を設
ける必要がなく、上述したＬＭＳ法を用いた場合の問題
は解消される。

【００１５】以下、シンプレックス法を用いた適合アル
ゴリズムについて説明する。

【００１６】雑音ｄやリファレンス信号ｘが定常過程
（統計的性質が一定であること）にあり、スピーカ／マ
イク間伝達特性Ｈが一定であるとした場合、誤差信号２
乗平均Ｊは単にフィルタ係数<f> の関数と考えられるの
でこれをあらためてＪ（<f> ）と表現する。また、Ｉ＋
２本のフィルタ係数ベクトルの組 ⁰<f>, ¹<f>,…， ^I+1
<f>を用意する。

【００１７】ここに、以下の(i) 〜(viii)の処理を繰り
返すことによりフィルタＦ116 Ａの係数ベクトル<f> の
更新アルゴリズムが求まることとなる。

【００１８】(i) 上記フィルタ係数 ⁰<f>, ¹<f>,…，
^I+1<f> を上記フィルタ係数として順次設定し、その都
度誤差信号２乗平均（評価関数値）Ｊ（ ⁰<f> ），Ｊ（
¹<f> ），…，Ｊ（ ^I+1<f> ）を測定する。 (ii) 測定された各誤差信号２乗平均Ｊ（ ⁰<f> ），Ｊ
（ ¹<f> ），…，Ｊ（ ^I+1<f> ）のうち最大のものをＪ
（^i*<f> ）とおく。このとき、下式にしたがって^i*<f>
を更新する。

【００１９】

【数２】

【００２０】(iii) 上記(ii)の処理で更新された^i*<f>
を用いて誤差信号２乗平均Ｊ（^i*<f> ）を測定し直す。

【００２１】(iv) 上記(iii) の処理の後、測定された
Ｊ（^i*<f> ）が、全ての誤差信号２乗平均Ｊ（ ⁰<f>
），Ｊ（ ¹<f> ），…，Ｊ（ ^I+1<f> ）の中で最小で
あれば、再び下式にしたがって^i*<f> を更新する。

【００２２】

【数３】

【００２３】(v) 上記(iv)の処理で更新された^i*<f>
を用いて誤差信号２乗平均Ｊ（^i*<f> ）を測定し直す。

【００２４】(vi) 上記(iii) の処理の後、測定された
Ｊ（^i*<f> ）が、更新前のＪ（^i*<f> ）よりも大きけれ
ば、下式にしたがって^i*<f> を更新する。

【００２５】

【数４】

【００２６】(vii) 上記(vi)の処理で更新された^i*<f>
を用いて誤差信号２乗平均Ｊ（^i*<f> ）を測定し直す。

【００２７】(viii) 上記(ii)の処理に戻る。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た如きシンプレックス法を用いたアルゴリズムは上述し
たような利点を有している一方で、以下に示す如き大き
な問題を有している。

【００２９】すなわち、上記シンプレッスク法において
は誤差信号２乗平均、すなわち評価関数Ｊ（<f> ）の曲
線形状が変化しないということが前提となっており、例
えば車速の変化に応じて騒音の周波数やレベルが変化し
た場合等においては、上述したような処理(i) 〜(viii)
の手順によってはフィルタ係数の収束が進まず、結局フ
ィルタ係数の最適値を求めることが困難となる。

【００３０】換言すれば、シンプレックス法を上述した
処理(i) 〜(viii)の手順で進める場合には、リファレン
ス信号と騒音の統計的性質や、スピーカ／マイク間伝達
特性Ｈが変化してはならない。

【００３１】すなわち、前述したようにシンプレックス
法は、スピーカ／マイク間伝達特性Ｈの変動に影響され
ない方法であるが、実際には上記伝達特性Ｈの変動に対
応していくことができないこととなる。

【００３２】上述した問題を理解しやすくするため図10
を用いてさらに説明する。この説明においては理解を容
易とするため一次元探索の場合について考えてみること
とする。

【００３３】(i) まず、ｘ₁ ，ｘ₂ をフィルタ係数と
して順次設定し、その都度誤差２乗平均（評価関数値）
Ｊ（ｘ₁ ），Ｊ（ｘ₂ ）を測定する。

【００３４】このときの評価関数は図10中のＪで表わさ
れるものとし、これを旧関数と称することとする。

【００３５】(ii) 測定された各誤差信号２乗平均Ｊ
（ｘ₁ ），Ｊ（ｘ₂ ）のうち最大のものがＪ（ｘ₁ ）
（点Ａ）であるからｘ₁ を ^*ｘ₁ とおく。

【００３６】このとき、下式にしたがって ^*ｘ₁ を更新
して ^*ｘ₁ ′とする。

【００３７】 ^*ｘ₁ ′←２ｘ₂ − ^*ｘ₁ これによりｘ₁ はｘ₁ ′に移動し（点Ａが点Ｃに移動
し）、次の操作におけるフィルタ係数はｘ₁ ′とｘ₂ の
２つとなる。

【００３８】(iii) この状態で関数の形状が図10におい
てＪからＪ′（これを新関数と称する） に変化した
とする。

【００３９】すると、フィルタ係数ｘ₂ に対応する評価
関数値はＪ（ｘ₂ ）（点Ｂ）であるが、フィルタ係数ｘ
₁ ′に対応する評価関数値は新関数Ｊ′上の点となるの
でＪ′（ｘ₁ ′）（点Ｃ′）が測定されることとる。

【００４０】(iv) 次のフィルタ係数の更新操作におい
てはＪ′（ｘ₁ ′）とＪ（ｘ₂ ）とが比較されＪ′（ｘ
₁ ′）の方が大きいのでｘ₁ ′が ^*ｘ₁ ′とおかれる。

【００４１】この後、下式にしたがって ^*ｘ₁ ′が更新
され ^*ｘ₁ ″とされる。

【００４２】 ^*ｘ₁ ″←２ｘ₂ − ^*ｘ₁ ′ これによりｘ₁ ′はｘ₁ ″、すなわちｘ₁ に移動し（点
Ｃ′が点Ａ′に移動し）、次の操作におけるフィルタ係
数はｘ₁ とｘ₂ の２つとなる。

【００４３】(v) 次の操作においてはＪ′（ｘ₁ ）と
Ｊ（ｘ₂ ）（点Ａ′と点Ｂ）が上述した処理と同様に比
較され、その結果ｘ₁ はｘ₁ ′に移動し（点Ａ′が点
Ｃ′に移動し）、上記(ii)の状態に戻ってしまう。

【００４４】(vi) この後、更新操作を繰り返しても２
つのフィルタ係数のうち一方のフィルタ係数はｘ₂ とな
り、他方はｘ₁ とｘ₁ ′が交互に得られることとなる。
すなわち、上記他方のフィルタ係数に対応する評価関数
値は関数Ｊ′上で点Ａ′と点Ｃ′の値を交互に示すこと
となる。これにより、シンプレックス操作が進まなくな
る。

【００４５】本発明はこのような問題を解決するために
なされたものであり、リファレンス信号あるいは騒音の
統計的性質やスピーカ／マイク間伝達特性Ｈ等が変化し
た場合においても、その変化に追従して逐次最適なフィ
ルタ係数を設定することができ、良好な騒音制御を行な
うことができる車両用騒音制御装置を提供することを目
的とするものである。

【００４６】

【発明が解決しようとする課題】本願発明のうち第１の
車両用騒音制御装置は、車室内騒音を集音する集音手段
と、該車室内の騒音を低減し得る音を出力するスピーカ
と、騒音振動に対応したリファレンス信号を生成するリ
ファレンス信号生成手段と、前記集音手段により集音さ
れた騒音と前記リファレンス信号生成手段により生成さ
れたリファレンス信号に基づき、前記集音手段の配設位
置で前記車室内の騒音を低減すべく前記スピーカから該
騒音を打ち消す音が出力されるようコントロールするコ
ントロール手段とを備えてなる車両用騒音制御装置にお
いて、前記コントロール手段が、前記集音された騒音と
前記リファレンス信号とに基づき前記騒音を打ち消す音
に応じたスピーカ駆動信号を生成するフィルタ手段を有
し、前記フィルタ手段のフィルタ係数の最適値を、シン
プレックス法を用い、複数個の任意のフィルタ係数に基
づいて逐次評価関数の最小値から求める際に、前記複数
個の任意のフィルタ係数の更新操作が所定回数なされる
期間毎に、前記複数個の任意のフィルタ係数に対応する
前記評価関数の値全ての更新が行なわれるように構成さ
れてなることを特徴とするものである。

【００４７】また、本願発明のうち第２の車両用騒音制
御装置は、上記第１の車両用騒音制御装置であって、前
記期間において、前記複数個の任意のフィルタ係数に対
応する前記評価関数の値の全てを同時に更新することを
特徴とするものである。

【００４８】さらに、本願発明のうち第３の車両用騒音
制御装置は、上記第１の車両用騒音制御装置であって、
前記所定回数が１であることを特徴とするものである。

【００４９】なお、上述した評価関数とは集音手段から
入力された騒音信号とリファレンス信号との誤差を示す
誤差信号の２乗平均を表わす関数である。

【００５０】また、上述したフィルタ手段とはＦＩＲフ
ィルタ（FiniteImpulse Responseフィルタ）を用いたフ
ィルタ手段を意味する。

【００５１】

【作用および発明の効果】上述した構成によれば、所定
回数のフィルタ係数の更新操作毎に、この操作を行なう
ために選択された、複数個の任意のフィルタ係数に対応
する評価関数値を更新するようにしている。

【００５２】すなわち、誤差信号２乗平均である評価関
数Ｊ（<f> ）の曲線形状の変化を考慮してフィルタ係数
の最適値を求める処理を行なうようにしている。

【００５３】これにより処理の途中で、例えば車速が変
化して騒音の周波数やレベルが変化した場合等において
も、フィルタ係数の収束が進まないというような状況に
陥ることを回避でき、円滑にフィルタ係数の最適値を求
めることができる。

【００５４】したがって、リファレンス信号、あるいは
騒音の統計的性質やスピーカ／マイク間伝達特性Ｈが変
化した場合でも、その変化に迅速に追従して常に適切な
騒音制御を行なうことができる。

【００５５】また、上述したフィルタ係数の更新操作が
所定回数なされる期間としては、評価関数の曲線形状が
変化する場合の頻度やその変化の大きさ等を考慮してそ
の長さを定めるのが望ましい。

【００５６】例えば、評価関数の曲線形状が頻繁に変化
する場合には、上記第３の車両用騒音制御装置の如くフ
ィルタ係数の各更新操作毎に複数個のフィルタ係数に対
応する評価関数値全てを更新することにより適切な騒音
制御を行なうことができる。

【００５７】また、評価関数の曲線形状がそれ程頻繁に
変化しない場合には、フィルタ係数の各更新操作毎に上
記評価関数値を更新するとその更新処理に要する時間が
無駄となりフィルタ係数の収束に時間がかかるので、こ
の場合には５回あるいは10回等、その状況に応じたフィ
ルタ係数更新操作の期間毎に上記評価関数値全ての更新
を行なうようにするのが望ましい。

【００５８】また、このフィルタ係数の更新操作が所定
回数なされる期間において、全てのフィルタ係数に対応
する評価関数値を、上記第２の車両用騒音制御装置の如
く同時に更新するようにしてもよいし、その期間におい
て各評価関数値をバラバラに更新するようにしてもよ
い。

【００５９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。

【００６０】図５は、本発明の実施例に係る車両用騒音
制御装置を自動車の車内に取り付けた様子を示す概略図
である。

【００６１】すなわち、この装置は各座席のヘッドレス
ト１位置に埋め込まれてなるマイクロホン２と、このマ
イクロホン２によって集音された音を変換してなる電気
信号およびイグニッションパルス検出器３（以下、ＩＧ
パルス検出器３と称する）から送出されたイグニッショ
ンパルス信号（以下、ＩＧパルス信号と称する）を入力
されるコントローラ４と、コントローラ４により駆動さ
れ、車内の騒音を打ち消す音を出力するオーディオ用フ
ロントスピーカ５とからなっている。

【００６２】上記マイクロホン２は各乗員の両耳の位置
と一致する位置に配されており、これによりコントロー
ラ４には、各乗員に実際に聞こえている音に応じた電気
信号が入力されることとなる。

【００６３】また、ＩＧパルス検出器４はエンジン回転
に同期した信号を取り出すもので、例えばクランク軸の
回転検出あるいはイグナイタからのイグニッションタイ
ミング検出等により得られた信号をＩＧパルス信号とし
て出力するものである。

【００６４】さらに、運転席のフロントパネル付近に
は、乗員が本装置のＯＮ／ＯＦＦあるいは打ち消す騒音
の種類の切換えを適宜行なうためのスイッチ4aが配設さ
れている。

【００６５】なお、上記スピーカ５はＣＤ、磁気テー
プ、チューナ等からの音声信号を音に変えて出力する一
般のオーディオ用スピーカであって、このような音と上
記騒音の打消し音とを同時に、または一方のみを出力す
るようになっている。

【００６６】図６はコントローラ４の内部構成を示すブ
ロック図である。

【００６７】すなわち、この図６によれば、ＩＧパルス
検出器３から送出されたＩＧパルス信号と、マイクロホ
ン２から送出された騒音情報を担持した電気信号がアン
プ６により増巾され、Ａ／Ｄ変換回路７によりデジタル
信号に変換されてＣＰＵ８に入力される。このＣＰＵ８
としてはＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）が用い
られているが、他の一般的なマイクロプロセッサを用い
ることも可能である。

【００６８】このＣＰＵ８に接続されたメモリ回路９に
は騒音制御に関する所定のアルゴリズムを表わすプログ
ラムが格納されており、ＣＰＵ８はこのプログラムに基
づき、入力された上記信号に対して所定の信号処理を施
し、所定のスピーカ駆動信号を出力する。

【００６９】このスピーカ駆動信号はＤ／Ａ変換回路10
によりアナログ信号に変換されアンプ11により増巾され
て各スピーカ５に印加される。これにより各乗員の耳の
位置において車内の騒音を打ち消すべき音が各スピーカ
５から出力されることとなる。

【００７０】なお、このコントローラ113 はＣＰＵ８に
おける演算のタイミングの高精度化を図るため一定の周
期（500 μｓ〜１ｍｓ）のクロック信号をこのＣＰＵ８
に出力するクロック回路12を備えている。

【００７１】以下、上述したメモリ回路９に格納された
騒音制御アルゴリズムを表わすプログラムについて図１
〜図４のフローチャートを用いて説明する。

【００７２】このうち図１は全体プログラムを示すメイ
ンフローチャートである。この実施例ではスピーカ５の
個数をＭ個としており、各スピーカ５についての、調整
すべきフィルタ係数ベクトルは<f>1，<f>2，……，<f>M
のＭ個となる。このうちの１つのフィルタ係数ベクトル
<f>mに注目して考えると、<f>mを調整するということ
は、実際には ⁰<f>m， ¹<f>m，…， ^I+1<f>mのＩ＋２本
の係数ベクトルの組（この組をＦm と称する）を用いた
更新計算を行なうことであるから、結局図１に示す如く
Ｆ₁ ，Ｆ₂ ，…，Ｆ_M を順次更新していけばよい。

【００７３】すなわち、図１に示す如く、まずフィルタ
係数ベクトルＦ₁ を更新し（Ｓ１）、次にフィルタ係数
ベクトルＦ₂ を更新し（Ｓ２）、さらにこれに続くフィ
ルタ係数ベクトルを更新し、最後にフィルタ係数ベクト
ルＦ_M を更新する（Ｓ３）。

【００７４】フィルタ係数ベクトルＦ_M を更新し終る
と、ステップ１（Ｓ１）に戻り、再びフィルタ係数ベク
トルＦ₁ から順次フィルタ係数ベクトルの更新を行な
う。

【００７５】図２は、Ｆ_m を更新するプログラムを表わ
すフローチャートである。

【００７６】まず、ステップ４（Ｓ４）において、フィ
ルタ係数ベクトルが最大のものを表わすｉmax 、^imax<f
>mに対応する評価関数値Ｊmax （Ｊmax ＝Ｊ（^imax<f>
m））および

【００７７】

【数５】

【００７８】次に、ステップ５（Ｓ５）においてｉ＝０
とおく。

【００７９】この後、ステップ６（Ｓ６）において<f>m
を ⁱ<f>mとおいてＪ（ ⁱ<f>m）を求める。ステップ７
（Ｓ７）において、このＪ（ ⁱ<f>m）が今まで求めたＪ
の値の中で最大であるか否かを判断し、その結果最大で
あればステップ８（Ｓ８）に進み、このときのｉをｉma
x 、ＪをＪmax とおきステップ９（Ｓ９）に進む。最大
でなければステップ８（Ｓ８）を通らずステップ９（Ｓ
９）に進む。

【００８０】ステップ９（Ｓ９）においては今までの

【００８１】

【数６】

【００８２】に ⁱ<f>mを加えこれを<c> と置き替える。

【００８３】この後ｉをインクリメントし（Ｓ10）、ス
テップ11（Ｓ11）においてｉがＩ＋２になっていればス
テップ12（Ｓ12）に進み、そうでなければステップ６
（Ｓ６）に戻りＳ６〜Ｓ11の各ステップの処理を再び行
なう。

【００８４】次に、ステップ12（Ｓ12）において<c> か
ら^imax<f>mを減じ、これを<c> とおく。

【００８５】この後、^imax<f>mを下式にしたがって更新
する。

【００８６】

【数７】

【００８７】この後、再び ⁰<f>m， ¹<f>m，… ^I+1<f>m
を順番に設定しながら、Ｊ（ ⁰<f>m），Ｊ（ ¹<f>m），
…，Ｊ（ ^I+1<f>m）を測定していくことになる。すなわ
ちステップ14（Ｓ14）において、ｉmax ′，Ｊmax ′，
ｉmin ，Ｊmin 等の初期化を行なう。さらに、ステップ
15（Ｓ15）においてｉ＝０とおく。

【００８８】次に、ステップ16（Ｓ16）において<f>mを
ⁱ<f>mとおいてＪ（ ⁱ<f>m）を求める。ステップ17（Ｓ
17）において、このＪ（ ⁱ<f>m）が今まで求めたＪの値
の中で最大であるか否かを判断し、その結果最大であれ
ばステップ18（Ｓ18）に進み、このときのｉをｉmax
′，ＪをＪmax ′とおき、ステップ19（Ｓ19）に進
む。最大でなければステップ18（Ｓ18）を通らずにステ
ップ19（Ｓ19）に進む。

【００８９】ステップ19（Ｓ19）においては、ステップ
16（Ｓ16）において求めたＪ（ ⁱ<f>m）が今まで求めた
Ｊの値の中で最小であるか否かを判断し、その結果最小
であればステップ20（Ｓ20）に進み、このときのｉをｉ
min 、ＪをＪmin とおきステップ21（Ｓ21）に進む。最
小でなければステップ20（Ｓ20）を通らずにステップ21
（Ｓ21）に進む。

【００９０】次に、ステップ21（Ｓ21）においてｉがイ
ンクリメントされる。

【００９１】この後、ステップ22（Ｓ22）においてｉが
Ｉ＋２となっているか否かを判断し、Ｉ＋２となってい
ればステップ23（Ｓ23）に進み、なっていなければステ
ップ16（Ｓ16）に戻り、Ｓ16〜Ｓ22の各ステップの処理
を再び行なう。

【００９２】上述したようにＳ14〜Ｓ22の処理により、
測定された各Ｊ値Ｊ（ ⁰<f>m），Ｊ（ ¹<f>m），…，Ｊ
（ ^I+1<f>m）の中で最大値Ｊmax ′がＪmax ′＝Ｊ（
^imax′<f>m）、最小値Ｊmin がＪmin ＝Ｊ（^imin<f>m）
とおかれる。

【００９３】その後、ステップ23（Ｓ23）においてｉma
x とｉmax ′が等しいか否かが判断され、その結果等し
ければステップ24（Ｓ24）に進み、下式にしたがって
^imax<f>mを更新しプログラム処理を終了する。なお、こ
こで <ε> は微小誤差を表わす。

【００９４】

【数８】

【００９５】ステップ23（Ｓ23）の結果ｉmax とｉmax
′が等しくないと判断されればステップ25（Ｓ25）に
進み、ｉmax とｉmin が等しいか否かが判断され、等し
ければステップ26（Ｓ26）に進み、下式にしたがって
^imax<f>mを更新してプログラム処理を終了する。

【００９６】

【数９】

【００９７】ところで上記プログラム処理においては、
ステップ23（Ｓ23）でｉmax がｉmax ′に等しいとき、
ステップ24（Ｓ24）において^imax<f>mを更新する際に
^imax <ε> を加算している。これは以下の理由による。

【００９８】すなわち、シンプレックス法によりフィル
タ係数の更新処理が進むにつれて、各フィルタ係数の値
は次第に接近し、ついには全て同じ係数ベクトルになっ
てしまうおそれがある。一旦このような状態となると、
評価関数Ｊの曲線形状が変化してこの関数Ｊを最小にす
る<f> の値が変化しても、これに対応することができな
い。

【００９９】そこで各フィルタ係数ベクトル ⁰<f>m， ¹
<f>m，…， ^I+1<f>mに対し、対応する互いに１次独立で
絶対値の小さなベクトル ⁰ <ε> ， ¹ <ε> ，…， ^I+1
<ε> を微小誤差として各々加算し、上述した如き問
題、すなわちフィルタ係数が全て同じ係数ベクトルとな
ってしまうのを回避している。

【０１００】このように図２に示すプログラムによれば
シンプレックス法を用い、フィルタ係数ベクトルの最適
化を図ることができる。

【０１０１】図３は評価関数Ｊを求めるプログラムを示
すフローチャートである。

【０１０２】まず、ステップ41（Ｓ41）においてｑを
０、Ｊを０とおいて初期設定する。

【０１０３】次に、ステップ42（Ｓ42）において誤差信
号ベクトル<e> を求める。なお、<e> ＝［ｅ₁ ，ｅ₂ ，
……，ｅ_M ］^T である。

【０１０４】続いて、ステップ43（Ｓ43）において、

【０１０５】

【数１０】

【０１０６】をＪとおく。ここでＭは設置されたマイク
ロホン２の個数を示すものである。

【０１０７】次に、ステップ44（Ｓ44）においてｑの値
をインクリメントし、ステップ45（Ｓ45）においてｑが
Ｑに等しくなっているか否かを判定する。その結果、ｑ
がＱに等しくなっていなければステップ42（Ｓ42）に戻
り、上記処理を繰り返して行なう。また、上記判定の結
果ｑがＱに等しくなっていればステップ46（Ｓ46）にお
いてＪ／ＱをＪとして評価関数Ｊを求めるプログラムが
終了する。

【０１０８】なお、評価関数Ｊを求める際には、上記説
明による演算に代え、Σｅ_m (k) ² の値を複数回求め、
その平均値を得るようにしてもよい。

【０１０９】次に、上述したステップ42（Ｓ42）におけ
る<e>を求めるプログラムを図４を用いて説明する。

【０１１０】この<e> を求めるプログラムにおいては、
ステップ51（Ｓ51）においてクロック回路12からのクロ
ック信号がＣＰＵ８に入力されたか否かを判定する。

【０１１１】クロック信号の入力が確認されればステッ
プ52（Ｓ52）においてリファレンス信号<x>(k)をＣＰＵ
８に入力する。続いて、ステップ53（Ｓ53）において、
ｎ＝１，２，……，Ｎの各々について<F>n^T ・<x>(k)を
計算し、各々の結果をｙ_nとおく。但し、<x>(k)＝［ｘ
(k) ，ｘ(k-1) ，……，ｘ(k-I) ］^T である。

【０１１２】次に、ステップ54（Ｓ54）において、各ス
ピーカ駆動信号ｙ₁ 〜ｙ_N をＣＰＵ８から出力させる。
最後にステップ55（Ｓ55）において、各マイクロホン２
からの誤差信号ｅ₁ 〜ｅ_M をＣＰＵ８に入力せしめ、こ
れで<e> を求めるプログラムが終了する。

【０１１３】なお、図９に示す適応アルゴリズム118 Ａ
以外の部分に該当するプログラムは全てこの図４に示す
プログラムに表わされている。

【０１１４】なお、本発明の車両用騒音制御装置として
は上記実施例のものに限られるものではなく、その他種
々の態様の変更が可能である。

【０１１５】また、上述した実施例においては、フィル
タ係数<f>mの更新操作中に評価関数Ｊの曲線形状の変化
に適応するため、^imax<f>mを更新した後Ｊ（^imax<f>m）
だけではなくＪ（ ⁰<f>m），Ｊ（ ¹<f>m），…，Ｊ（
^I+1<f>m）全ての値を測定しなおす様にしているが、こ
れに代えて予め設定した複数個のフィルタ係数更新操作
の期間毎にＪ（ ⁰<f>m），Ｊ（ ¹<f>m），…，Ｊ（ ^I+1
<f>m）全ての値を更新するようにしてもよい。

【０１１６】また、上述した実施例においては、全ての
フィルタ係数が同一のベクトル値となるのを防止するた
め、^imax<f>mに微小誤差ベクトル^imax <ε> を加算する
ようにしているが、これに代えて以下のa)もしはb)の手
法を用いるようにすることも可能である。

【０１１７】a) 図２中のステップ13（Ｓ13）におい
て、今回測定されたＪ（^imax<f> ）と前回測定されたＪ
（^imax<f> ）とを比較し、その差が所定の基準値より大
であるとき評価関数Ｊ（<f> ）の曲線形状が変化したも
のと判断し、下式により ⁰<f>m， ¹<f>m，…， ^I+1<f>m
を変更する。 ⁱ<f>m＝ ⁱ<f>m＋ ⁱΔ （ｉ＝０，１，…，Ｉ＋１） ただし、 ⁰Δ， ¹Δ，…， ^I+1Δは互いに一次独立で一
定の大きさを有する、<f> と同次元のベクトルである。
なお、この変更操作を行なった際に、Ｊ（ ⁰<f> ），Ｊ
（ ¹<f> ），…，Ｊ（ ^I+1<f> ）を全て測定し直す。

【０１１８】b) 図２中のステップ24（Ｓ24）におい
て、

【０１１９】

【数１１】

【０１２０】のときはステップ24（Ｓ24）における^imax
<f> の更新操作は行なわないようにする。

【０１２１】また、上述した実施例では、車室内のエン
ジン騒音を低減する場合について説明しているが、本発
明を他の騒音（例えばロードノイズや排気音）を低減す
る場合にも適応することができるのはもちろんである。

【０１２２】また、マイクロホンおよびスピーカの数と
しては適宜選択が可能である。

【０１２３】また、ユーザが図５に示すスイッチ4aによ
って上記複数のリファレンス信号のうち好みのリファレ
ンス信号を適宜選択できるようにモード切換可としてお
けばユーザの好みに応じた車内音場を形成することが可
能である。

【０１２４】また、本実施例装置では全乗員の耳元にセ
ンサ用のマイクロホン２を取り付け、全乗員について騒
音制御をしているが、特定の乗員のみ、例えば運転手あ
るいは運転手と助手席の乗員のみについて騒音制御を行
なうことも可能で、この場合には、この特定の乗員の耳
元のマイクロホン２からの信号をコントローラ４に入力
せしめればよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例装置において用いられる適応ア
ルゴリズムの全体プログラムを示すフローチャート

【図２】図１に示す全体プログラム中で用いられるＦm
を更新するプログラムを示すフローチャート

【図３】図２に示すプログラム中で用いられる、Ｊを求
めるプログラムを示すフローチャート

【図４】図３に示すプログラム中で用いられる、<e> を
求めるプログラムを示すフローチャート

【図５】本発明の一実施例に係る車両用騒音制御装置の
取付位置を示す概略図

【図６】図５に示すコントローラの内部を示すブロック
図

【図７】従来技術を説明するためのブロック図

【図８】ＬＭＳ法を用いた場合の車両用騒音制御装置の
概略を示すブロック図

【図９】シンプレックス法を用いた場合の車両用騒音制
御装置の概略を示すブロック図

【図１０】シンプレックス法を用いた場合に生じる問題
点を説明するためのグラフ

【符号の説明】

２，112 マイクロホン ３ イグニッションパルス検出器 ４，113 ，113 Ａ コントローラ（制御部） ５，111 スピーカ ６，11 アンプ ７ Ａ／Ｄ変換回路 ８ ＣＰＵ ９ メモリ回路 10 Ｄ／Ａ変換回路 116 ，116 Ａ，117 フィルタ 118 ，118 Ａ 適応アルゴリズム

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車室内騒音を集音する集音手段と、 該車室内の騒音を低減し得る音を出力するスピーカと、 騒音振動に対応したリファレンス信号を生成するリファ
   レンス信号生成手段と、 前記集音手段により集音された騒音と前記リファレンス
   信号生成手段により生成されたリファレンス信号に基づ
   き、前記集音手段の配設位置で前記車室内の騒音を低減
   すべく前記スピーカから該騒音を打ち消す音が出力され
   るようコントロールするコントロール手段とを備えてな
   る車両用騒音制御装置において、 前記コントロール手段が、前記集音された騒音と前記リ
   ファレンス信号とに基づき前記騒音を打ち消す音に応じ
   たスピーカ駆動信号を生成するフィルタ手段を有し、 前記フィルタ手段のフィルタ係数の最適値を、シンプレ
   ックス法を用い、複数個の任意のフィルタ係数に基づい
   て逐次評価関数の最小値から求める際に、 前記複数個の任意のフィルタ係数の更新操作が所定回数
   なされる期間毎に、前記複数個の任意のフィルタ係数に
   対応する前記評価関数の値全ての更新が行なわれるよう
   に構成されてなることを特徴とする車両用騒音制御装
   置。
2. 【請求項２】 前記期間において、前記複数個の任意の
   フィルタ係数に対応する前記評価関数の値の全てを同時
   に更新することを特徴とする請求項１記載の車両用騒音
   制御装置。
3. 【請求項３】 前記所定回数が１であることを特徴とす
   る請求項１記載の車両用騒音制御装置。