JPH0612088A - Active noise reduction device - Google Patents

Active noise reduction device

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JPH0612088A
JPH0612088A JP4193254A JP19325492A JPH0612088A JP H0612088 A JPH0612088 A JP H0612088A JP 4193254 A JP4193254 A JP 4193254A JP 19325492 A JP19325492 A JP 19325492A JP H0612088 A JPH0612088 A JP H0612088A
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JP
Japan
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output
signal
detector
sound
residual
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Application number
JP4193254A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsuru Matsuura
松浦  満
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Sango Co Ltd
Original Assignee
Sango Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide the active noise reduction device which prevents overload to an acoustic wave output device and reduces noise in a stable state. CONSTITUTION:This device is provided with a reference signal detector ND to detect a reference signal based on a noise source NS, residual sound detector MC to detect residual sounds in a prescribed area CA, and control means AF to perform control with adaptive algorithm corresponding to the output signal of the residual sound detector MC based on the output signal of the reference signal detector ND and to control the driving of an acoustic wave output device SE so that the output signal of the residual sound detector MC can be minimized, and noise emitted from the noise source NS to the prescribed area CA is canceled by outputting the acoustic waves of a reverse phase. Further, the overload to the acoustic wave output device SE is prevented by providing a gain control means GC to output signals to an input side from the residual sound detector MC to the control means AF and to increase an output signal level corresponding to the increase of an input signal level when the input signal level from the output side of the control means AF exceeds a prescribed level.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は能動型騒音低減装置に関
し、特に適応ディジタルフィルタを備え、内燃機関の排
気音低減装置等として好適な能動型騒音低減装置に係
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active noise reduction device, and more particularly to an active noise reduction device equipped with an adaptive digital filter and suitable as an exhaust noise reduction device for an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディジタルフィルタを用い、制御系に影
響を及ぼす情報を検知し、その変化に応じて自らの制御
特性を自動的に変えて、負荷の変化に拘らず最適な状態
とする適応制御を実現することができ、これが適応ディ
ジタルフィルタ(アダプティブディジタルフィルタ,A
DF)と呼ばれ種々の制御への利用が検討されている。
就中、音響分野においてスピーカとマイクとの間の音響
経路を通って発生するエコーを消去するため、このエコ
ーと略等しい擬似エコー信号を発生させて同定する音響
エコーキャンセラへの利用が注目されているが、自動車
等の分野においても能動型騒音低減装置としての利用が
提案されている。
2. Description of the Related Art Adaptive control that uses a digital filter to detect information that affects a control system and automatically changes its own control characteristics in response to changes in the information to achieve an optimum state regardless of changes in load. Can be realized, which is an adaptive digital filter (adaptive digital filter, A
DF), and its use for various controls is being studied.
Especially, in the field of acoustics, in order to eliminate the echo generated through the acoustic path between the speaker and the microphone, attention has been paid to its use in an acoustic echo canceller that generates and identifies a pseudo echo signal that is substantially equal to this echo. However, its use as an active noise reduction device has also been proposed in the field of automobiles and the like.

【0003】例えば実開昭63−118321号公報に
記載されたアクティブキャンセルマフラのように、騒音
源の内燃機関に対し騒音流出管たる排気管の出口にスピ
ーカ管を設け、このスピーカ管にキャンセルスピーカを
接続し、制御手段からの所定の制御信号に応じて、内燃
機関からの騒音即ち排気音と逆位相の音波をキャンセル
スピーカから出力させ、両圧力波の打ち消し作用で消音
を行う装置が提案されている。
For example, as in the active cancellation muffler disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 63-118321, a speaker tube is provided at the outlet of the exhaust pipe, which is a noise outflow pipe, with respect to the internal combustion engine of the noise source, and the cancel speaker is provided in this speaker pipe. A device is proposed in which noise is emitted from the internal combustion engine, that is, a sound wave having a phase opposite to that of the exhaust sound is output from the cancel speaker in response to a predetermined control signal from the control means, and the sound is silenced by the canceling action of both pressure waves. ing.

【0004】また、例えば特開平3−203792号公
報に記載されているように、ラウドスピーカから発生す
る二次音と騒音源から伝達する一次音とを干渉させて閉
空間内の音圧レベルを最小にするようにした能動型騒音
減衰装置も知られている。同公報においては、複数の騒
音源の騒音発生状態を騒音発生状態検出手段によって夫
々検出し、その検出値の夫々を基準信号として、各基準
信号に対して制御音源の数だけ個別に装備された適応フ
ィルタに夫々入力してフィルタリング処理に付し、複数
の適応フィルタの出力を制御音源駆動手段により制御音
源毎に加算して制御音源に供給し、制御音源から駆動指
令に基づく制御音を発生させ、残留騒音検出手段による
観測位置における残留騒音の検出値及び騒音発生状態検
出手段の検出値に基づき当該観測位置における騒音が最
小となるように適応フィルタのフィルタ係数を更新する
装置が提案されている。
Further, as described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-203792, the secondary sound generated from the loudspeaker and the primary sound transmitted from the noise source are caused to interfere with each other to reduce the sound pressure level in the closed space. Active noise attenuators designed to be minimized are also known. In this publication, noise generation states of a plurality of noise sources are detected by noise generation state detection means, and the detected values are used as reference signals, and the number of control sound sources is individually provided for each reference signal. Each of the adaptive filters is input to be subjected to filtering processing, and the outputs of the plurality of adaptive filters are added by the control sound source driving means for each control sound source and supplied to the control sound source, and the control sound based on the drive command is generated from the control sound source. An apparatus has been proposed that updates the filter coefficient of the adaptive filter so that the noise at the observation position is minimized based on the detection value of the residual noise at the observation position by the residual noise detection unit and the detection value of the noise generation state detection unit. .

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、上記公報に
記載の装置においては、制御音源(スピーカ)即ち音波
出力装置は騒音を相殺するに十分なエネルギーを出力す
ることになるが、騒音レベルがこれと相殺する音波出力
装置の出力エネルギーの許容レベルを超えて大となった
ときには、音波出力装置に対し過大なエネルギーが要求
されることとなり、過負荷による破損のおそれが生ず
る。
However, in the device described in the above publication, the control sound source (speaker), that is, the sound wave output device outputs sufficient energy to cancel the noise, but the noise level is When the output energy of the sound wave output device that cancels out becomes larger than the allowable level, excessive energy is required for the sound wave output device, which may cause damage due to overload.

【0006】そこで、本発明は、音波出力装置に対する
過負荷を防止し安定した状態で騒音を低減し得る能動型
騒音低減装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide an active noise reduction device capable of preventing overload on a sound wave output device and reducing noise in a stable state.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、図1に示すように騒音源NSから所定領
域CAに放出される騒音に対し、この騒音と逆位相の音
波を音波出力装置SEから出力し相殺させるように制御
する能動型騒音低減装置において、騒音源NSに基づく
基準信号を検出する基準信号検出器NDと、所定領域C
A内の残留音を検出する残留音検出器MCと、残留音検
出器MC及び基準信号検出器NDに接続し、基準信号検
出器NDの出力信号に基づき残留音検出器MCの出力信
号に応じた適応アルゴリズムによって制御し、残留音検
出器MCの出力信号が最小となるように音波出力装置S
Eを駆動制御する制御手段AFを備え、この制御手段A
Fの音波出力装置SEへの出力側と残留音検出器MCか
ら制御手段AFへの入力側とを、前記出力側からの入力
信号レベルが所定レベルを超えたとき前記入力側に出力
すると共に前記入力信号レベルの増大に応じて出力信号
レベルが増大する利得制御手段GCを介して接続したも
のである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a sound wave having a phase opposite to that of a noise emitted from a noise source NS to a predetermined area CA as shown in FIG. In an active noise reduction device that outputs a sound wave output device SE and controls so as to cancel each other, a reference signal detector ND that detects a reference signal based on a noise source NS, and a predetermined region C
Connected to the residual sound detector MC that detects the residual sound in A, the residual sound detector MC and the reference signal detector ND, and according to the output signal of the residual sound detector MC based on the output signal of the reference signal detector ND Controlled by the adaptive algorithm, and the sound wave output device S is designed to minimize the output signal of the residual sound detector MC.
A control means AF for driving and controlling E is provided, and the control means A
The output side of F to the sound wave output device SE and the input side of the residual sound detector MC to the control means AF are output to the input side when the input signal level from the output side exceeds a predetermined level, and It is connected through gain control means GC in which the output signal level increases in accordance with the increase in the input signal level.

【0008】また、能動型騒音低減装置として、内燃機
関の排気管を含む排気音経路の出力口近傍に音波を出力
するアクチュエータと、前記排気音経路の出力口近傍に
配置し残留音を検出する残留音検出器と、前記内燃機関
の回転に同期した信号を出力する回転信号検出器と、適
応ディジタルフィルタを有し、前記回転信号検出器の出
力信号に基づき前記残留音検出器の出力信号に応じた適
応アルゴリズムによって前記適応ディジタルフィルタの
伝達関数の係数を更新し前記残留音検出器の出力信号が
最小となるように前記音波出力装置を駆動制御する制御
手段を備え、該制御手段の前記音波出力装置への出力側
と前記残留音検出器の前記制御手段への入力側とを、前
記出力側からの入力信号レベルが所定レベルを超えたと
き前記入力側に出力すると共に前記入力信号レベルの増
大に応じて出力信号レベルが増大するゲインコントロー
ラを介して接続するように構成し、アクティブキャンセ
ルマフラに供することができる。
Further, as an active noise reduction device, an actuator for outputting a sound wave near an output port of an exhaust sound path including an exhaust pipe of an internal combustion engine, and an actuator arranged near the output port of the exhaust sound path to detect a residual sound. A residual sound detector, a rotation signal detector that outputs a signal synchronized with the rotation of the internal combustion engine, and an adaptive digital filter, and the output signal of the residual sound detector based on the output signal of the rotation signal detector. A control means is provided for updating the coefficient of the transfer function of the adaptive digital filter by a corresponding adaptive algorithm to drive and control the sound wave output device so that the output signal of the residual sound detector is minimized, and the sound wave of the control means is provided. The output side to the output device and the input side to the control means of the residual sound detector are output to the input side when the input signal level from the output side exceeds a predetermined level. Said output signal level is configured to be connected via a gain controller that increases according to the input signal level increases, can be subjected to an active cancellation muffler while.

【0009】[0009]

【作用】上記の能動型騒音低減装置においては、図1に
示す騒音源NSから所定領域CA内に騒音が放出されて
いる場合、基準信号検出器NDによって騒音源NSに基
づく基準信号、例えば内燃機関の回転に同期した回転信
号が検出され制御手段AFに出力されると共に、残留音
検出器MCによって所定領域CAの残留音が検出され制
御手段AFに出力される。制御手段AFは基準信号に基
づき残留音検出器MCの出力信号に応じた適応アルゴリ
ズムによって制御され、これに応じ残留音検出器MCの
出力信号が最小となるように音波出力装置SEが駆動制
御される。而して、騒音と逆位相の音波が出力され、騒
音が相殺される。このとき、音波出力装置SEを駆動制
御する制御手段AFの出力が、利得制御手段GCに設定
された所定レベルを超えると、利得制御手段GCの出力
信号レベルが増大する。即ち、利得制御手段GCを介し
て残留音検出器MCの出力信号と逆位相で制御手段AF
にフィードバックされる信号レベルが増大する。而し
て、制御手段AFでは残留音検出器MCからの入力信号
が最小となるように制御されるので、音波出力装置SE
への出力信号が小さくなり、音波出力装置SEは過負荷
となることなく確実に駆動制御される。
In the above active noise reduction device, when noise is emitted from the noise source NS shown in FIG. 1 into the predetermined area CA, the reference signal detector ND causes a reference signal based on the noise source NS, for example, an internal combustion engine. A rotation signal synchronized with the rotation of the engine is detected and output to the control means AF, and the residual sound detector MC detects the residual sound in the predetermined area CA and outputs it to the control means AF. The control means AF is controlled by an adaptive algorithm corresponding to the output signal of the residual sound detector MC based on the reference signal, and the sound wave output device SE is drive-controlled accordingly so that the output signal of the residual sound detector MC is minimized. It Thus, a sound wave having a phase opposite to that of the noise is output to cancel the noise. At this time, when the output of the control means AF for driving and controlling the sound wave output device SE exceeds the predetermined level set in the gain control means GC, the output signal level of the gain control means GC increases. That is, the control means AF is in phase opposite to the output signal of the residual sound detector MC via the gain control means GC.
The signal level fed back to is increased. In the control means AF, the input signal from the residual sound detector MC is controlled to be the minimum, so the sound wave output device SE
As a result, the sound wave output device SE is reliably driven and controlled without being overloaded.

【0010】請求項2に記載の能動型騒音低減装置にお
いては、内燃機関が起動し回転すると、各気筒内の爆発
に応じて発生する爆発音は、排気管を含む排気音経路を
介して伝達され排気音が形成される。そして、内燃機関
の回転に同期した信号が回転信号検出器から制御手段に
出力される。また、排気音経路から出力される排気音に
応じた信号が残留音検出器によって検出され、制御手段
に出力される。
In the active noise reduction system according to the second aspect of the present invention, when the internal combustion engine is started and rotated, the explosion sound generated according to the explosion in each cylinder is transmitted through the exhaust sound path including the exhaust pipe. The exhaust sound is formed. Then, a signal synchronized with the rotation of the internal combustion engine is output from the rotation signal detector to the control means. Further, a signal corresponding to the exhaust sound output from the exhaust sound path is detected by the residual sound detector and output to the control means.

【0011】制御手段においては、回転信号検出器の出
力信号に基づき残留音検出器の出力信号に応じた適応ア
ルゴリズムによって適応ディジタルフィルタの伝達関数
が排気音経路の伝達関数と同定するように、即ち残留音
検出器の出力信号が最小となるように係数が更新され、
これに応じアクチュエータに対し駆動信号が出力され
る。この駆動信号に応じてアクチュエータから排気音経
路の出力口に音波が出力され、排気音経路から出力され
る排気音と相殺される。この場合において、アクチュエ
ータを駆動制御する制御手段の出力が、ゲインコントロ
ーラに設定された所定レベルを超えると、ゲインコント
ローラを介して残留音検出器の出力信号と逆位相で制御
手段にフィードバックされる信号レベルが増大する。而
して、制御手段では残留音検出器MCからの入力信号が
最小となるように制御されるので、アクチュエータへの
出力信号が小さくなり過負荷となることはない。
In the control means, the transfer function of the adaptive digital filter is identified as the transfer function of the exhaust sound path by the adaptive algorithm corresponding to the output signal of the residual sound detector based on the output signal of the rotation signal detector, that is, The coefficient is updated to minimize the output signal of the residual sound detector,
In response to this, a drive signal is output to the actuator. In response to this drive signal, a sound wave is output from the actuator to the output port of the exhaust sound path and is canceled by the exhaust sound output from the exhaust sound path. In this case, when the output of the control means for driving and controlling the actuator exceeds the predetermined level set in the gain controller, the signal fed back to the control means via the gain controller in the opposite phase to the output signal of the residual sound detector. Level increases. Thus, since the control means controls the input signal from the residual sound detector MC to be the minimum, the output signal to the actuator becomes small and there is no overload.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明に係る能動型騒音低減装置の望
ましい実施例を図面を参照して説明する。図2は本発明
をアクティブキャンセルマフラに適用した実施例を示す
もので、内燃機関1の排気マニホールド2に排気管3が
接続されている。従って、騒音源の内燃機関1に対し排
気マニホールド2及び排気管3により排気音経路が構成
されている。排気管3の出口近傍には、拡張管4が排気
管3と同軸に且つその出口を囲繞するように装着され、
この拡張管4内にアクチュエータ5が収容されている。
アクチュエータ5は本発明にいう音波出力装置を構成す
るもので、電磁型あるいは動電型のスピーカから成り、
音波が出力される。尚、アクチュエータ5は一個でも複
数個でもよく、電磁型スピーカ等に限らず、高出力を確
保すべく電磁弁により振動板を油圧駆動するように構成
してもよい。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of an active noise reduction device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 shows an embodiment in which the present invention is applied to an active cancellation muffler, and an exhaust pipe 3 is connected to an exhaust manifold 2 of an internal combustion engine 1. Therefore, the exhaust sound path is constituted by the exhaust manifold 2 and the exhaust pipe 3 with respect to the internal combustion engine 1 which is a noise source. In the vicinity of the outlet of the exhaust pipe 3, an expansion pipe 4 is mounted coaxially with the exhaust pipe 3 so as to surround the outlet,
An actuator 5 is housed in this expansion tube 4.
The actuator 5 constitutes the sound wave output device according to the present invention, and is composed of an electromagnetic or electrodynamic speaker,
Sound waves are output. The actuator 5 may be one or more, and is not limited to an electromagnetic speaker or the like, and the diaphragm may be hydraulically driven by an electromagnetic valve in order to secure high output.

【0013】排気管3の出口近傍には、残留音に応じた
信号を出力する残留音検出器6が設けられている。この
残留音検出器6としては、マイクロフォン等、圧力信号
を電気信号に変換する手段であれば、どのような態様で
あってもよい。
A residual sound detector 6 for outputting a signal according to the residual sound is provided near the outlet of the exhaust pipe 3. The residual sound detector 6 may be in any form as long as it is a means for converting a pressure signal into an electric signal, such as a microphone.

【0014】更に、内燃機関1の回転に同期した回転信
号を出力する回転信号検出器7が設けられている。この
回転信号検出器7は、騒音源の内燃機関1に対し基準信
号検出器を構成し、例えば内燃機関1の点火信号、クラ
ンク軸に設けられたクランク角センサ(図示せず)の出
力信号、気筒内圧力もしくは排気弁出口の圧力に応じた
信号等、内燃機関1の回転に同期した回転信号を検出す
るものである。具体的な一例を示せば、シリンダブロッ
クを締結するボルト(図示せず)に歪ゲージ(図示せ
ず)を貼着し、この歪ゲージにより気筒内圧力変動に伴
うボルトの歪みを検出し、気筒内圧力に応じた信号を出
力するように構成することができる。この回転信号検出
器7の出力信号は、後述するディジタルフィルタ10f
及びディジタルフィルタ20fに供給されるように構成
されている。
Further, a rotation signal detector 7 for outputting a rotation signal synchronized with the rotation of the internal combustion engine 1 is provided. The rotation signal detector 7 constitutes a reference signal detector for the internal combustion engine 1 which is a noise source, and includes, for example, an ignition signal of the internal combustion engine 1, an output signal of a crank angle sensor (not shown) provided on the crankshaft, It detects a rotation signal synchronized with the rotation of the internal combustion engine 1, such as a signal corresponding to the pressure in the cylinder or the pressure at the outlet of the exhaust valve. As a specific example, a strain gauge (not shown) is attached to a bolt (not shown) that fastens the cylinder block, and the strain gauge detects the strain of the bolt due to the pressure fluctuation in the cylinder. It can be configured to output a signal according to the internal pressure. The output signal of the rotation signal detector 7 is the digital filter 10f described later.
And the digital filter 20f.

【0015】残留音検出器6の出力信号は入力アンプ1
1を介して増幅され、アンチエリアシングフィルタ12
にて折り返し雑音即ちエリアシングノイズが阻止された
後、A/Dコンバータ13によりディジタル信号に変換
されて適応ディジタルフィルタ10に入力するように構
成されている。そして、適応ディジタルフィルタ10の
出力ディジタル信号はD/Aコンバータ14によりアナ
ログ信号に変換され、スムージングフィルタ15にて平
滑化された後パワーアンプ16を介して増幅され、アク
チュエータ5に駆動信号として供給されるように構成さ
れている。
The output signal of the residual sound detector 6 is the input amplifier 1
1 is amplified through the antialiasing filter 12
After the aliasing noise, that is, aliasing noise, is blocked at, the signal is converted into a digital signal by the A / D converter 13 and input to the adaptive digital filter 10. The output digital signal of the adaptive digital filter 10 is converted into an analog signal by the D / A converter 14, smoothed by the smoothing filter 15, amplified by the power amplifier 16, and supplied to the actuator 5 as a drive signal. Is configured to.

【0016】また、スムージングフィルタ15の所定周
波数以上の出力信号はゲインコントローラ17を介して
アンチエリアシングフィルタ12にも供給されるように
構成されている。このゲインコントローラ17は図4に
示す特性を有する利得制御手段で、アナログ型及びディ
ジタル型の何れでもよい。あるいは、本実施例のゲイン
コントローラとしては、図6に示すように入力を対数変
換して出力する対数増幅器(ログアンプ(Log AMP )と
よばれる)を用いてもよい。
The output signal of the smoothing filter 15 having a predetermined frequency or more is also supplied to the anti-aliasing filter 12 via the gain controller 17. The gain controller 17 is a gain control means having the characteristics shown in FIG. 4, and may be either an analog type or a digital type. Alternatively, as the gain controller of this embodiment, a logarithmic amplifier (called a log amp) that outputs logarithmic conversion of the input as shown in FIG. 6 may be used.

【0017】適応ディジタルフィルタ10はディジタル
フィルタ10fを有し、これを構成する乗算器の係数を
逐次制御するための適応アルゴリズム10aが構成され
ており、ディジタルフィルタ10fの伝達関数が排気マ
ニホールド2及び排気管3の排気音経路の伝達関数に対
し同定するように、各係数が適応アルゴリズム10aを
介して設定される。
The adaptive digital filter 10 has a digital filter 10f, and an adaptive algorithm 10a for sequentially controlling the coefficients of the multipliers forming the digital filter 10f is constructed. The transfer function of the digital filter 10f is the exhaust manifold 2 and the exhaust gas. Each coefficient is set via the adaptive algorithm 10a to identify with respect to the transfer function of the exhaust sound path of the pipe 3.

【0018】上記適応ディジタルフィルタ10は乗算
器、加算器などを用いて集積回路化することにより実現
できるが、本実施例では図3に示すようにディジタルシ
グナルプロセッサ(DSP)10p、メモリ10m、A
/Dコンバータ13及びD/Aコンバータ14によって
実現することとしており、プログラムの変更により容易
にフィルタ機能を変更し得る。尚、メモリ10mはディ
ジタルシグナルプロセッサ10pに内蔵することとして
もよい。また、ゲインコントローラ17をディジタル型
として、これもディジタルシグナルプロセッサ10pに
内蔵することができる。
The adaptive digital filter 10 can be realized by forming an integrated circuit using a multiplier, an adder, etc., but in this embodiment, as shown in FIG. 3, a digital signal processor (DSP) 10p, a memory 10m, A
This is realized by the / D converter 13 and the D / A converter 14, and the filter function can be easily changed by changing the program. The memory 10m may be built in the digital signal processor 10p. Further, the gain controller 17 may be a digital type, which may also be built in the digital signal processor 10p.

【0019】また、ディジタルフィルタ20fは適応デ
ィジタルフィルタ10に対し所謂フィルタード−X L
MSアルゴリズム(Filtered-X LMS Algorithm) を構成
するもので、D/Aコンバータ14から、スムージング
フィルタ15、パワーアンプ16、アクチュエータ5、
残留音検出器6、入力アンプ11、アンチエリアシング
フィルタ12及びA/Dコンバータ13に至るまでの伝
達関数と等価の特性を有するように設定されている。
The digital filter 20f is a so-called filtered-XL for the adaptive digital filter 10.
It constitutes an MS algorithm (Filtered-X LMS Algorithm), and includes a D / A converter 14, a smoothing filter 15, a power amplifier 16, an actuator 5,
The residual sound detector 6, the input amplifier 11, the anti-aliasing filter 12, and the A / D converter 13 are set to have characteristics equivalent to the transfer function.

【0020】次に、本実施例の能動型騒音低減装置の作
動を説明する。内燃機関1が起動し回転すると、各気筒
内の爆発に応じて発生する爆発音は排気マニホールド2
及び排気管3の排気音経路を介して伝達され排気音が形
成される。従って、排気音は主に爆発の次数成分の音に
よって構成されている。また、内燃機関1の回転に同期
した回転信号が回転信号検出器7から図3に示すディジ
タルシグナルプロセッサ10pに入力する。
Next, the operation of the active noise reduction system of this embodiment will be described. When the internal combustion engine 1 starts and rotates, the explosion sound generated in response to the explosion in each cylinder produces an exhaust manifold 2
And transmitted through the exhaust sound path of the exhaust pipe 3 to form exhaust sound. Therefore, the exhaust sound is mainly composed of the sound of the order component of the explosion. Further, a rotation signal synchronized with the rotation of the internal combustion engine 1 is input from the rotation signal detector 7 to the digital signal processor 10p shown in FIG.

【0021】この回転信号に応じてディジタルシグナル
プロセッサ10pにて後述するように処理され、ディジ
タル信号が出力される。そして、出力ディジタル信号は
D/Aコンバータ14を介してアナログ信号に変換さ
れ、スムージングフィルタ15で平滑化された後パワー
アンプ16にて増幅され、アクチュエータ5が駆動され
る。これにより、アクチュエータ5から拡張管4内に排
気音を囲繞するように音波が出力され、排気音と相殺さ
れる。そして、残留音が残留音検出器6によって検出さ
れ、入力アンプ11を介して増幅され、アンチエリアシ
ングフィルタ12及びA/Dコンバータ13を経てディ
ジタルシグナルプロセッサ10pに入力する。
The digital signal processor 10p processes the rotation signal in a manner to be described later, and outputs a digital signal. The output digital signal is converted into an analog signal through the D / A converter 14, smoothed by the smoothing filter 15, amplified by the power amplifier 16, and the actuator 5 is driven. As a result, sound waves are output from the actuator 5 into the expansion pipe 4 so as to surround the exhaust sound, and the sound waves are canceled by the exhaust sound. Then, the residual sound is detected by the residual sound detector 6, amplified through the input amplifier 11, and input to the digital signal processor 10p through the anti-aliasing filter 12 and the A / D converter 13.

【0022】ディジタルシグナルプロセッサ10pにお
いては、図1に示すディジタルフィルタ20fの出力に
基づき残留音検出器6の出力信号に応じて、適応アルゴ
リズム10aによりディジタルフィルタ10fの伝達関
数の係数が更新され、残留音検出器6の出力信号が最小
となるように制御される。このとき、スムージングフィ
ルタ15の出力が所定レベルを超える信号であれば、ゲ
インコントローラ17を介してアンチエリアシングフィ
ルタ12に逆位相で入力する。このため、残留音検出器
6の出力信号が漸減し適応ディジタルフィルタ10の出
力が所定レベルに抑えられる。
In the digital signal processor 10p, the coefficient of the transfer function of the digital filter 10f is updated by the adaptive algorithm 10a according to the output signal of the residual sound detector 6 based on the output of the digital filter 20f shown in FIG. The output signal of the sound detector 6 is controlled to be the minimum. At this time, if the output of the smoothing filter 15 is a signal exceeding a predetermined level, the signal is input to the anti-aliasing filter 12 via the gain controller 17 in the opposite phase. Therefore, the output signal of the residual sound detector 6 is gradually reduced and the output of the adaptive digital filter 10 is suppressed to a predetermined level.

【0023】即ち、本施例においては、図4に示した特
性を有するゲインコントローラ17が設けられており、
適応ディジタルフィルタ10の出力が所定レベルを超え
る場合には、スムージングフィルタ15から、その出力
の増大に応じて増大する信号がゲインコントローラ17
を介して、アンチエリアシングフィルタ12の入力側に
逆位相で入力するように構成されているので、適応ディ
ジタルフィルタ10の出力は所定レベルに抑えられる。
而して、本実施例においては、排気音が異常に大となっ
ても適応ディジタルフィルタ10の出力が異常に増大す
ることなく所定レベルに抑えられるので、アクチュエー
タ5が過負荷となることはない。
That is, in this embodiment, the gain controller 17 having the characteristics shown in FIG. 4 is provided.
When the output of the adaptive digital filter 10 exceeds a predetermined level, the smoothing filter 15 outputs a signal that increases in accordance with the increase of the output, to the gain controller 17
The output of the adaptive digital filter 10 is suppressed to a predetermined level because it is configured to be input in the opposite phase to the input side of the anti-aliasing filter 12 via.
Thus, in the present embodiment, even if the exhaust noise becomes abnormally large, the output of the adaptive digital filter 10 is suppressed to a predetermined level without abnormally increasing, so that the actuator 5 is not overloaded. .

【0024】図6は本発明の他の実施例を示すもので、
ゲインコントローラ17がD/Aコンバータ14の出力
側とA/Dコンバータ13の入力側との間に接続された
ものであり、前述の実施例と実質的に同じである。本実
施例においても、ディジタルシグナルプロセッサ10p
の能力が低い場合にゲインコントローラ17をハードウ
ェアで構成することができる。
FIG. 6 shows another embodiment of the present invention.
The gain controller 17 is connected between the output side of the D / A converter 14 and the input side of the A / D converter 13, and is substantially the same as the above-described embodiment. Also in this embodiment, the digital signal processor 10p is used.
The gain controller 17 can be configured by hardware when the capability of is low.

【0025】また、図7は本発明の更に他の実施例を示
すもので、適応ディジタルフィルタ10の出力側とA/
Dコンバータ13からの入力側との間に、ディジタル型
のフィルタで構成されたゲインコントローラ18が介装
されたものである。本実施例によれば、ディジタルシグ
ナルプロセッサ10pに対するソフトウェアの変更のみ
でゲインコントローラ18を構成することができるので
容易である。
FIG. 7 shows still another embodiment of the present invention, in which the output side of the adaptive digital filter 10 and A /
A gain controller 18 composed of a digital filter is interposed between the input side of the D converter 13 and the input side. According to this embodiment, the gain controller 18 can be configured simply by changing the software for the digital signal processor 10p, which is easy.

【0026】以上のように、本発明は騒音低減装置に係
るものであるが、振動減衰装置にも略々そのまま適用す
ることができる。即ち、例えば内燃機関を支持するエン
ジンマウントに加振装置及び振動検出器を設け、これら
を夫々前述の音波出力装置及び残留音検出器に置き換え
れば、内燃機関の振動減衰装置を構成することができ
る。而して、この場合においても、前述の利得制御手段
GC(ゲインコントローラ17)を介装することにより
加振装置が過負荷となることなく、安定した減衰作動を
確保することができる。
As described above, although the present invention relates to the noise reduction device, it can be applied to the vibration damping device as it is. That is, for example, a vibration damping device for an internal combustion engine can be constructed by providing a vibration device and a vibration detector on an engine mount that supports the internal combustion engine and replacing them with the sound wave output device and the residual sound detector, respectively. . Even in this case, by interposing the above-mentioned gain control means GC (gain controller 17), it is possible to ensure stable damping operation without overloading the vibration generator.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で以下に記載する効果を奏する。即ち、本発明の能動型
騒音低減装置によれば、制御手段の音波出力装置への出
力側と残留音検出器から制御手段への入力側とを、前記
出力側からの入力信号レベルが所定レベルを超えたとき
前記入力側に出力すると共に入力信号レベルの増大に応
じて出力信号レベルが増大する利得制御手段を介して接
続されているので、騒音が異常に大きくなっても音波出
力装置は過負荷となることなく適切に駆動制御され、安
定した状態で騒音を低減することができる。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects. That is, according to the active noise reduction apparatus of the present invention, the output side of the control means to the sound wave output device and the input side of the residual sound detector to the control means are controlled so that the input signal level from the output side is a predetermined level. When the noise exceeds a certain level, the sound wave output device is overloaded because it is connected to the input side through gain control means that increases the output signal level according to the increase of the input signal level. The drive can be appropriately controlled without causing a load, and noise can be reduced in a stable state.

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

【図1】本発明の能動型騒音低減装置の構成の概要を示
すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a configuration of an active noise reduction device of the present invention.

【図2】本発明の一実施例に係るアクティブキャンセル
マフラのブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram of an active cancellation muffler according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例における適応ディジタルフィ
ルタを実現する構成のブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram of a configuration for realizing an adaptive digital filter according to an exemplary embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例におけるゲインコントローラ
の特性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram of a gain controller according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例におけるゲインコントローラ
の別の実施例の特性図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram of another embodiment of the gain controller in one embodiment of the present invention.

【図6】本発明の他の実施例に係るアクティブキャンセ
ルマフラのブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram of an active cancellation muffler according to another embodiment of the present invention.

【図7】本発明の更に他の実施例に係るアクティブキャ
ンセルマフラのブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram of an active cancellation muffler according to still another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 内燃機関(騒音源) 2 排気マニホールド(排気音経路) 3 排気管(排気音経路) 4 拡張管 5 アクチュエータ(音波出力装置) 6 残留音検出器 7 回転信号検出器 10 適応ディジタルフィルタ(制御手段) 17,18 ゲインコントローラ(利得制御手段) 1 Internal Combustion Engine (Noise Source) 2 Exhaust Manifold (Exhaust Sound Path) 3 Exhaust Pipe (Exhaust Sound Path) 4 Expansion Tube 5 Actuator (Sound Wave Output Device) 6 Residual Sound Detector 7 Rotation Signal Detector 10 Adaptive Digital Filter (Control Means) ) 17,18 Gain controller (gain control means)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 騒音源から所定領域に放出される騒音に
対し、該騒音と逆位相の音波を音波出力装置から出力し
て相殺させるように制御する能動型騒音低減装置におい
て、前記騒音源に基づく基準信号を検出する基準信号検
出器と、前記所定領域内の残留音を検出する残留音検出
器と、該残留音検出器及び前記基準信号検出器に接続
し、前記基準信号検出器の出力信号に基づき前記残留音
検出器の出力信号に応じた適応アルゴリズムによって制
御し、前記残留音検出器の出力信号が最小となるように
前記音波出力装置を駆動制御する制御手段を備え、該制
御手段の前記音波出力装置への出力側と前記残留音検出
器から前記制御手段への入力側とを、前記出力側からの
入力信号レベルが所定レベルを超えたとき前記入力側に
出力すると共に前記入力信号レベルの増大に応じて出力
信号レベルが増大する利得制御手段を介して接続したこ
とを特徴とする能動型騒音低減装置。
1. An active noise reduction device for controlling a noise emitted from a noise source to a predetermined area so that a sound wave having a phase opposite to the noise is output from a sound wave output device to cancel the noise. A reference signal detector for detecting a reference signal based on the residual signal, a residual sound detector for detecting a residual sound in the predetermined region, and a residual sound detector and an output of the reference signal detector connected to the reference signal detector. A control means for controlling the sound wave output device so that the output signal of the residual sound detector is minimized by controlling with an adaptive algorithm according to the output signal of the residual sound detector based on the signal; The output side to the sound wave output device and the input side from the residual sound detector to the control means are output to the input side when the input signal level from the output side exceeds a predetermined level, and the input side is output. An active noise reduction device characterized by being connected via a gain control means for increasing an output signal level according to an increase in a force signal level.
【請求項2】 内燃機関の排気管を含む排気音経路の出
力口近傍に音波を出力するアクチュエータと、前記排気
音経路の出力口近傍に配置し残留音を検出する残留音検
出器と、前記内燃機関の回転に同期した信号を出力する
回転信号検出器と、適応ディジタルフィルタを有し、前
記回転信号検出器の出力信号に基づき前記残留音検出器
の出力信号に応じた適応アルゴリズムによって前記適応
ディジタルフィルタの伝達関数の係数を更新し前記残留
音検出器の出力信号が最小となるように前記音波出力装
置を駆動制御する制御手段を備え、該制御手段の前記音
波出力装置への出力側と前記残留音検出器の前記制御手
段への入力側とを、前記出力側からの入力信号レベルが
所定レベルを超えたとき前記入力側に出力すると共に前
記入力信号レベルの増大に応じて出力信号レベルが増大
するゲインコントローラを介して接続したことを特徴と
する能動型騒音低減装置。
2. An actuator for outputting a sound wave near an output port of an exhaust sound path including an exhaust pipe of an internal combustion engine, a residual sound detector arranged near the output port of the exhaust sound path for detecting a residual sound, and A rotation signal detector that outputs a signal synchronized with the rotation of the internal combustion engine, and an adaptive digital filter, and the adaptive algorithm based on the output signal of the rotation signal detector by the adaptive algorithm according to the output signal of the residual sound detector. A control means for driving and controlling the sound wave output device so that the output signal of the residual sound detector is minimized by updating the coefficient of the transfer function of the digital filter; and an output side of the control means to the sound wave output device. The input side of the residual sound detector to the control means is output to the input side when the input signal level from the output side exceeds a predetermined level, and the input signal level An active noise reduction device characterized by being connected via a gain controller whose output signal level increases in accordance with an increase.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103114890A (en) * 2011-11-02 2013-05-22 J·埃贝施佩歇尔有限及两合公司 Overload protection for loudspeakers in exhaust systems
US9706296B2 (en) 2012-03-26 2017-07-11 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. Apparatus and method for improving the perceived quality of sound reproduction by combining active noise cancellation and a perceptual noise compensation

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103114890A (en) * 2011-11-02 2013-05-22 J·埃贝施佩歇尔有限及两合公司 Overload protection for loudspeakers in exhaust systems
JP2013117223A (en) * 2011-11-02 2013-06-13 J Eberspecher Gmbh & Co Kg Overload protection for loudspeaker in exhaust system
US9084039B2 (en) 2011-11-02 2015-07-14 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. Overload protection for loudspeakers in exhaust systems
US9706296B2 (en) 2012-03-26 2017-07-11 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. Apparatus and method for improving the perceived quality of sound reproduction by combining active noise cancellation and a perceptual noise compensation
RU2626987C2 (en) * 2012-03-26 2017-08-02 Фраунхофер-Гезелльшафт Цур Фердерунг Дер Ангевандтен Форшунг Е.Ф. Device and method for improving perceived quality of sound reproduction by combining active noise cancellation and compensation for perceived noise

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