JPH06230786A - 能動型騒音制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】少ない演算量の増加で、制御音源及び残留騒音
検出手段間の伝達関数を高精度に同定できるようにす
る。 【構成】基準信号ｘに同期したパルス信号ｘ' を、断続
スイッチ部１７を介してラウドスピーカの駆動信号ｙ_m
とともに加算部１６に供給可能とする。そして、断続ス
イッチ部１７を接続状態としてパルス信号ｘ' を駆動信
号ｙ_m に加算した場合には、残留騒音信号ｅ_l と一方の
同定用フィルタＣ＾_1lm の出力とが一致するように、そ
の同定用フィルタＣ＾_1lm のフィルタ係数を更新し、断
続スイッチ部１７を遮断状態としてパルス信号ｘ' を駆
動信号ｙ_m に加算しなかった場合には、残留騒音信号ｅ
_l と他方の同定用フィルタＣ＾_0lm の出力とが一致する
ように、その同定用フィルタＣ＾_0lm のフィルタ係数を
更新し、それら同定用フィルタＣ＾_1lm ，Ｃ＾_0lm のフ
ィルタ係数の差に基づいて、伝達関数フィルタＣ＾_lmを
設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、騒音源から伝達され
る騒音に制御音源から発生される制御音を干渉させるこ
とにより騒音の低減を図る能動型騒音制御装置に関し、
特に、制御音を発生するラウドスピーカと残留騒音を検
出するマイクロフォンとの間の伝達関数を、少ない演算
量で測定できるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の能動型騒音制御装置として、英国
特許第２１４９６１４号や特表平１−５０１３４４号公
報等に記載のものがある。これら従来の装置は、例えば
航空機の客室等の閉空間に適用される騒音低減装置であ
って、そのような閉空間内の複数の位置に設置され音圧
を検出するマイクロフォンと、その閉空間に制御音を発
生する複数のラウドスピーカとを備え、騒音源の騒音発
生状態に基づいて、閉空間に伝達される騒音と逆位相の
制御音をラウドスピーカから発生させて騒音を打ち消し
ている。

【０００３】そして、ラウドスピーカから発せられる制
御音の生成方法として、PROCEEDINGS OF THE IEEE,VOL.
63 PAGE 1692,1975,“ADAPTIVE NOISE CANSELLATION ：
PRINCIPLES AND APPLICATIONS ”で述べられている‘WI
DROW LMS’アルゴリズムを多チャンネルに展開したアル
ゴリズムを適用している。その内容は、上記特許の発明
者による論文、“A MULTIPLE ERROR LMS ALGORITHM AND
ITS APPLICATION TOTHE ACTIVE CONTROL OF SOUND AND
VIBRATION ”,IEEE TRANS.ACOUST.,SPEECH,SIGNAL PRO
CESSING,VOL.ASSP −35,PP.1423−1434,1987 にも述べ
られている。

【０００４】即ち、ＬＭＳアルゴリズムは、適応型ディ
ジタルフィルタのフィルタ係数を更新するのに好適なア
ルゴリズムの一つであって、例えば、いわゆるＦｉｌｔ
ｅｒｅｄ−Ｘ ＬＭＳアルゴリズムにあっては、ラウド
スピーカからマイクロフォンまでの伝達関数を表すフィ
ルタを、全てのラウドスピーカとマイクロフォンとの組
み合わせについて設定し、騒音源の騒音発生状態を表す
基準信号をそのフィルタで処理した値と、各マイクロフ
ォンが検出した残留騒音とに基づいて、各ラウドスピー
カ毎に設けられた適応型ディジタルフィルタのフィルタ
係数を更新している。

【０００５】ここで、このような能動型騒音制御装置で
は、ラウドスピーカからマイクロフォンまでの伝達関数
を表すフィルタが正確にその伝達関数を表しているとい
うのが前提となっており、フィルタが表す伝達関数と、
実際の物理的な空間の伝達関数との間のズレが大きい
と、騒音低減効果が低下するばかりか、周波数領域で９
０度近い位相差が生じると逆に発散してしまうこともあ
る。

【０００６】このような不具合の解決を図る従来の技術
として、特開平３−２５９７２２号公報に記載されたも
のがあり、これは、冷蔵庫のコンプレッサで発生し機械
室ダクトを通じて外部に放射される騒音を、その機械室
ダクトから放射される前に打ち消す装置であって、機械
室ダクト内に騒音制御を行うラウドスピーカ及びマイク
ロフォンを備えていて、コンプレッサの駆動状態に応じ
てラウドスピーカから制御音を発生して騒音低減を図る
一方、騒音制御特性が劣化しないように、コンプレッサ
が停止する度に、同定音としてホワイトノイズを発生し
てラウドスピーカ及びマイクロフォン間の伝達関数を測
定し、フィルタの同定を行っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た冷蔵庫に関する技術を例えば車両等にそのまま適用す
ることを考えた場合、車室内の伝達関数は、温度，湿
度，窓の開閉，乗員数等の種々の要因によって短時間に
且つ大きく変化するため、例えばエンジンを停止する度
にフィルタ係数を更新しても、フィルタが表す伝達関数
と、実際の物理的な空間の伝達関数との間のズレが時間
の経過とともに大きくなってしまい、良好な騒音制御が
行えない。つまり、車両等のように伝達関数の変動が激
しい場合には、騒音制御と並行して伝達関数を測定する
ことにより、フィルタを常時同定することが望ましい。

【０００８】また、上記従来の技術では、伝達関数の測
定にホワイトノイズを用いているため、ホワイトノイズ
を発生させるための演算処理若しくはホワイトノイズを
記憶しておく記憶領域が必要であり、しかもホワイトノ
イズに基づいて伝達関数を測定する場合には、高速フー
リエ変換（ＦＦＴ）や逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を実
行する必要があるばかりか、同定用フィルタとホワイト
ノイズとの畳み込み演算等が必須となるため、伝達関数
の常時測定を可能とするのに高速演算が可能な高価な演
算素子が必要となり、コストを引き上げる要因となって
しまう。

【０００９】本発明は、このような従来の技術が有する
未解決の課題に着目してなされたものであって、制御音
を発生するラウドスピーカと残留騒音を検出するマイク
ロフォンとの間の伝達関数を少ない演算量で測定可能と
することにより、伝達関数が短時間に且つ大幅に変動す
る場合であっても制御特性の劣化を防止できる能動型騒
音制御装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、騒音源から騒音が伝達され
る空間に制御音を発生可能な制御音源と、前記騒音源の
騒音発生状態を検出し基準信号として出力する騒音発生
状態検出手段と、前記空間内の所定位置における残留騒
音を検出し残留騒音信号として出力する残留騒音検出手
段と、フィルタ係数可変の適応ディジタルフィルタと、
前記基準信号を前記適応ディジタルフィルタでフィルタ
処理して前記制御音源の駆動信号を生成する駆動信号生
成手段と、前記制御音源及び前記残留騒音検出手段間の
伝達関数をモデル化した伝達関数フィルタと、前記基準
信号を前記伝達関数フィルタでフィルタ処理した結果と
前記残留騒音信号とに基づいて前記空間内の騒音が低減
するように前記適応ディジタルフィルタのフィルタ係数
を更新する適応処理手段と、を備えた能動型騒音制御装
置において、前記基準信号に同期したパルス信号を一時
的に前記駆動信号に加算可能な信号加算手段と、フィル
タ係数可変で且つ前記伝達関数一つに対して二つの同定
用フィルタと、前記信号加算手段が前記加算を行った際
の前記残留騒音信号に基づいて前記一方の同定用フィル
タを設定し且つ前記信号加算手段が前記加算を行わなか
った際の前記残留騒音信号に基づいて前記他方の同定用
フィルタを設定する同定用フィルタ設定手段と、前記一
方の同定用フィルタのフィルタ係数及び前記他方の同定
用フィルタのフィルタ係数の差に基づいて前記伝達関数
フィルタを設定する伝達関数フィルタ設定手段と、を備
えた。

【００１１】また、上記目的を達成するために、請求項
２記載の発明は、騒音源から騒音が伝達される空間に制
御音を発生可能な制御音源と、前記騒音源の騒音発生状
態を検出し基準信号として出力する騒音発生状態検出手
段と、前記空間内の所定位置における残留騒音を検出し
残留騒音信号として出力する残留騒音検出手段と、フィ
ルタ係数可変の適応ディジタルフィルタと、前記基準信
号を前記適応ディジタルフィルタでフィルタ処理して前
記制御音源の駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、
前記制御音源及び前記残留騒音検出手段間の伝達関数を
モデル化した伝達関数フィルタと、前記基準信号を前記
伝達関数フィルタでフィルタ処理した結果と前記残留騒
音信号とに基づいて前記空間内の騒音が低減するように
前記適応ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新する
適応処理手段と、を備えた能動型騒音制御装置におい
て、前記基準信号に同期したパルス信号を一時的に前記
駆動信号に加算可能な信号加算手段と、フィルタ係数可
変で且つ前記伝達関数一つに対して二つの同定用フィル
タと、前記信号加算手段が前記加算を行った際の前記残
留騒音信号の同期をとった平均値を前記一方の同定用フ
ィルタのフィルタ係数とし且つ前記信号加算手段が前記
加算を行わなかった際の前記残留騒音信号の同期をとっ
た平均値を前記他方の同定用フィルタのフィルタ係数と
する同定用フィルタ設定手段と、前記一方の同定用フィ
ルタのフィルタ係数及び前記他方の同定用フィルタのフ
ィルタ係数の差に基づいて前記伝達関数フィルタを設定
する伝達関数フィルタ設定手段と、を設けた。

【００１２】

【作用】請求項１又は請求項２記載の発明にあっては、
駆動信号生成手段が、騒音源の騒音発生状態を表す基準
信号を適応ディジタルフィルタでフィルタ処理して制御
音源の駆動信号を生成するから、この駆動信号によって
制御音源が駆動されると、制御音源からは、空間内に伝
達される騒音に相関のある制御音が発生するが、制御開
始直後は、適応ディジタルフィルタのフィルタ係数が最
適値に収束しているとは限らないので、必ずしも制御音
と騒音とが干渉し合わないから空間内の騒音が低減され
るとはいえない。

【００１３】しかし、適応処理手段が、基準信号を伝達
関数フィルタでフィルタ処理した結果と残留騒音信号と
に基づいて空間内の騒音が低減するように適応ディジタ
ルフィルタのフィルタ係数を更新すると、制御が進行す
るに従って適応ディジタルフィルタのフィルタ係数は最
適値に向かって収束していくから、制御音と騒音とが干
渉し合って空間内の騒音が低減されるようになる。

【００１４】また、信号加算手段が、基準信号に同期し
たパルス信号を一時的に駆動信号に加算するため、その
加算が行われた際には、制御音源の駆動信号は、基準信
号を適応ディジタルフィルタでフィルタ処理した結果と
基準信号に同期したパルス信号とが重畳された信号とな
り、その加算が行われなかった際には、制御音源の駆動
信号は基準信号を適応ディジタルフィルタでフィルタ処
理した結果そのものとなる。

【００１５】そして、請求項１記載の発明にあっては、
同定用フィルタ設定手段は、上記加算が行われた際に
は、一方の同定用フィルタＣ＾₁ を残留騒音信号に基づ
いて設定し、上記加算が行われなかった際には、他方の
同定用フィルタＣ＾₀ を残留騒音信号に基づいて設定す
る。すると、一方の同定用フィルタＣ＾₁ と他方の同定
用フィルタＣ＾₀ とでは、パルス信号の発生の分だけ差
が生じることになる。そして、残留騒音信号に含まれて
いるパルス信号に起因する成分は、そのパルス信号の大
きさを“１”と考えれば、制御音源及び残留騒音検出手
段間の伝達関数のインパルス応答である。

【００１６】従って、伝達関数フィルタ設定手段におい
て、同定用フィルタＣ＾₁ のフィルタ係数及び同定用フ
ィルタＣ＾₀ のフィルタ係数の差に基づけば、伝達関数
フィルタが設定されることになる。一方、請求項２記載
の発明にあっては、同定用フィルタ設定手段は、上記加
算が行われた際には、一方の同定用フィルタＣ＾₁ のフ
ィルタ係数を残留騒音信号の同期をとった平均値（時間
的な起点をそろえた平均値）とし、上記加算が行われな
かった際には、他方の同定用フィルタＣ＾₀ のフィルタ
係数を残留騒音信号の同期をとった平均値とする。な
お、これら平均値の演算方法は特に限定されるものでは
なく、所定時間内の累計から平均値を計算することとし
てもよいし、移動平均を求めるようにしてもよい。ま
た、ＬＭＳアルゴリズムを利用して同期をとった平均値
に収束するようなアルゴリズムとしてもよい。

【００１７】ここで、騒音源で発生した騒音をＸ、基準
信号をｘ、基準信号に同期したパルス信号をｘ' 、残留
騒音をＥ、騒音源と残留騒音検出手段との間の伝達関数
をＧ、適応ディジタルフィルタをＷ、制御音源と残留騒
音検出手段との間の伝達関数をＣとすれば、上記加算が
行われ制御音源の駆動信号が上記重畳された信号である
場合には、残留騒音Ｅは下記の（１）式のように表され
る。

【００１８】 Ｅ＝ＧＸ＋ＣＷｘ＋Ｃｘ' ……（１） 一方、上記加算が行われず駆動信号が基準信号を適応デ
ィジタルフィルタでフィルタ処理した結果そのものであ
る場合には、パルス信号ｘ' が発生していないから、残
留騒音Ｅは下記の（２）式のように表される。 Ｅ＝ＧＸ＋ＣＷｘ ……（２） そして、同定用フィルタＣ＾₁ の各フィルタ係数は上記
（１）式で表される残留騒音Ｅの同期をとった平均値で
あり、同定用フィルタＣ＾₀ の各フィルタ係数は上記
（２）式で表される残留騒音Ｅの同期をとった平均値で
あるが、いずれも瞬時値ではなく時間的な起点をそろえ
た上での平均値であることから、同定用フィルタＣ＾₁
を求めるための残留騒音信号と、同定用フィルタＣ＾₀
を求めるための残留騒音信号とが異なる時刻の残留騒音
に基づくものであっても、同定用フィルタＣ＾₁ のフィ
ルタ係数と同定用フィルタＣ＾₀ のフィルタ係数との差
を求めると、上記（１）式の右辺第１項，第２項と上記
（２）式の右辺第１項，第２項とが相殺され、下記の
（３）式のような結果が得られる。

【００１９】 Ｃ＾₁ −Ｃ＾₀ ＝Ｃｘ' ……（３） つまり、伝達関数フィルタ設定手段が、同定用フィルタ
設定手段によって設定された同定用フィルタＣ＾₁ のフ
ィルタ係数及び同定用フィルタＣ＾₀ のフィルタ係数の
差を求めると、上記（３）式からも明らかなように、実
際の物理的空間の制御音源及び残留騒音検出手段間の伝
達関数Ｃに、基準信号ｘに同期したパルス信号ｘ' を印
加した応答Ｃｘ' が得られることになる。

【００２０】従って、例えばパルス信号ｘ' を大きさ１
のパルス信号（インパルス信号）とすれば、上記（３）
式の結果は伝達関数Ｃのインパルス応答を表すことにな
るから、伝達関数フィルタ設定手段によって簡易且つ正
確に伝達関数フィルタが設定されるようになる。

【００２１】

【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。図１は、本発明の第１実施例の全体構成を示す
図であり、この実施例は、騒音源としてのエンジン４か
ら空間としての車室６内に伝達されるこもり音の低減を
図る車両用能動型騒音制御装置１に本発明を適用したも
のである。

【００２２】先ず、構成を説明すると、車体３は、前輪
２ａ，２ｂ，後輪２ｃ，２ｄ及び各車輪２ａ〜２ｄと車
体３との間に介在するサスペンションによって支持され
ている。なお、図１に示す車両は、前輪２ａ及び２ｂが
車体３前部に配置されたエンジン４によって回転駆動さ
れるいわゆる前置きエンジン前輪駆動車である。エンジ
ン４には、クランク角センサ５が取り付けられていて、
このクランク角センサ５は、エンジン４のクランク角の
回転に同期した（例えばクランクが１°回転する度に一
つのパルス信号でなる）クランク角信号Ｘをコントロー
ラ１０に供給する。

【００２３】また、車体３の車室６内には、制御音源と
してのラウドスピーカ７ａ，７ｂ，７ｃ及び７ｄが、前
部座席Ｓ₁ ，Ｓ₂ 及び後部座席Ｓ₃ ，Ｓ₄ のそれぞれに
対向するドア部に配置されている。さらに、各座席Ｓ₁
〜Ｓ₄ のヘッドレスト位置には、残留騒音検出手段とし
てのマイクロフォン８ａ〜８ｈが、それぞれ二つずつ配
設されていて、これらマイクロフォン８ａ〜８ｈが音圧
として測定した残留騒音信号ｅ₁ 〜ｅ₈ が、コントロー
ラ１０に供給される。

【００２４】そして、コントローラ１０は、マイクロコ
ンピュータや必要なインタフェース回路等を含んで構成
されていて、クランク角センサ５から供給されるクラン
ク角信号Ｘと、マイクロフォン８ａ〜８ｈから供給され
る残留騒音信号ｅ₁ 〜ｅ₈ とに基づいて、後述する演算
処理を実行し、車室６内に伝達されるこもり音を打ち消
すような制御音がラウドスピーカ７ａ〜７ｄから発せら
れるように、それらラウドスピーカ７ａ〜７ｄに駆動信
号ｙ₁ 〜ｙ₄ を出力する。

【００２５】図２は、コントローラ１０の機能構成を示
すブロック図であって、このコントローラ１０は、クラ
ンク角信号Ｘに基づき、こもり音の原因となるエンジン
４で発生する振動と同じ周期の（例えば、レシプロ４気
筒の場合は、クランクの１８０度を一周期とした）正弦
波でなる基準信号ｘを生成し出力する基準信号生成部１
１と、基準信号ｘに基づきその基準信号ｘと同じ周期の
パルス信号ｘ' を生成し出力するパルス信号生成部１２
と、を有している。

【００２６】また、コントローラ１０は、ラウドスピー
カ７ａ〜７ｄに対応した個数（Ｍ個：本実施例では、Ｍ
＝４）の適応ディジタルフィルタＷ_m （ｍ＝１〜Ｍ）
と、その適応ディジタルフィルタＷ_m の各フィルタ係数
Ｗ_mi（ｉ＝０〜Ｉ−１：Ｉは適応ディジタルフィルタＷ
_m のタップ数（フィルタ係数の個数））と基準信号ｘと
を畳み込んで駆動信号ｙ₁ 〜ｙ₄ を生成し出力する駆動
信号生成手段としての駆動信号生成部１３と、各ラウド
スピーカ７ａ〜７ｄ及びマイクロフォン８ａ〜８ｈ間の
伝達関数を有限インパルス応答関数の形でモデル化した
伝達関数フィルタＣ＾_lm（ｌ＝１〜Ｌ：Ｌはマイクロフ
ォン８ａ〜８ｈの個数であり、本実施例ではＬ＝８）
と、その伝達関数フィルタＣ＾_lmの各フィルタ係数Ｃ＾
_lmj （ｊ＝０〜Ｊ−１：Ｊは伝達関数フィルタＣ＾_lmの
タップ数）と基準信号ｘとを畳み込んで基準処理信号ｒ
_lmを生成し出力する基準処理信号生成部１４と、基準処
理信号ｒ_lm及び残留騒音信号ｅ₁ 〜ｅ₈ に基づいて車室
６内のこもり音が低減するように駆動信号生成部１３内
の適応ディジタルフィルタＷ_m の各フィルタ係数Ｗ_miを
更新する適応処理手段としての適応処理部１５と、を有
している。

【００２７】さらに、コントローラ１０は、パルス信号
生成部１２によって生成されたパルス信号ｘ' を駆動信
号ｙ_m に加算可能な加算部１６と、パルス信号生成部１
２及び加算部１６間に介在し且つパルス信号ｘ' を断続
的に加算部１６に供給する断続スイッチ部１７と、伝達
関数フィルタＣ＾_lm一つに対して二つ設けられ且つパル
ス信号ｘ' が入力された時点から後述するクロックパル
スＣ_P に同期してフィルタ係数を順に一つずつ出力する
フィルタ係数可変の同定用フィルタＣ＾_1lm ，Ｃ＾_0lm
と、残留騒音信号ｅ_l と同定用フィルタＣ＾_1lm 若しく
は同定用フィルタＣ＾_0lm の出力との差を演算する減算
部１８と、同定用フィルタＣ＾_1lm ，Ｃ＾_0lm と減算部
１８との間に介在し且つ同定用フィルタＣ＾_1lm ，Ｃ＾
_0lm の何れか一方の出力を減算部１８に供給する切換ス
イッチ部１９と、同定用フィルタＣ＾_1lm ，Ｃ＾_0lm の
各フィルタ係数Ｃ＾_1lmj，Ｃ＾_0lmjが減算部１８の出力
に一致するように各フィルタ係数Ｃ＾_1lmj，Ｃ＾_0lmjを
更新するフィルタ係数更新部２０と、フィルタ係数更新
部２０及び同定用フィルタＣ＾_1lm ，Ｃ＾_0lm 間に介在
し且つ同定用フィルタＣ＾_1lm ，Ｃ＾_0lm の何れか一方
のフィルタ係数が更新されるように切り換わる切換スイ
ッチ部２１と、同定用フィルタＣ＾_1lm ，Ｃ＾_0lm の各
フィルタ係数Ｃ＾_1lmj，Ｃ＾_0lmjの差に基づいて伝達関
数フィルタＣ＾_lmを設定する減算部２２と、を有してい
る。

【００２８】ただし、断続スイッチ部１７，切換スイッ
チ部１９及び切換スイッチ部２１は互いに連動してい
て、断続スイッチ部１７が接続状態の際には、切換スイ
ッチ１９及び２１は同定用フィルタＣ＾_1lm 側に切り換
わり、断続スイッチ１７が遮断状態の際には、切換スイ
ッチ１９及び２１は同定用フィルタＣ＾_0lm 側に切り換
わるようになっている。

【００２９】またさらに、コントローラ１０は、クラン
ク角信号Ｘに基づき、基準信号ｘのＮ（Ｎは整数）倍の
周波数の（例えば、レシプロ４気筒の場合、Ｎ＝１０で
あれば、クランクが１８度回転する度に一つのパルスで
なる）クロックパルスＣ_P を生成し出力するクロックパ
ルス生成部２３を有しており、コントローラ１０内の各
処理は、基本的にはそのクロックパルスＣ_P に同期して
実行される。従って、適応ディジタルフィルタＷ_m ，同
定用フィルタＣ＾_1lm ，Ｃ＾_0lm は、こもり音の周期と
同じ周期である基準信号ｘの一周期当たり、Ｎ回の出力
を行うことになる。

【００３０】ここで、本実施例にあっては、フィルタ係
数更新部１５は、適応ディジタルフィルタのフィルタ係
数を更新するのに好適なアルゴリズムの一つであるＬＭ
Ｓアルゴリズムに基づいて、適応ディジタルフィルタＷ
_m の各フィルタ係数Ｗ_miを更新するが、特に基準信号ｘ
を伝達関数フィルタＣ＾_lmでフィルタ処理した値ｒ_lmを
用いていることから、Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ ＬＭＳア
ルゴリズムが実行されることになり、適応ディジタルフ
ィルタＷ_m のフィルタ係数Ｗ_miの更新式は下記の（４）
式又は（５）式のようになる。

【００３１】 λ_W は発散抑制係数であって、１以下の値を採る。ま
た、α_W は収束係数と呼ばれる係数であって、フィルタ
が最適に収束する速度やその安定性に関与する。なお、
（ｎ）が付されている項は、サンプリング時刻ｎにおけ
る値であることを示し、添字ｋは、一周期（Ｎ回）内の
何番目の処理に対応するかを表す変数であって、０から
Ｎ−１までの値を採る。

【００３２】一方、同定用フィルタＣ＾_1lm ，Ｃ＾_0lm
のフィルタ係数を更新するフィルタ係数更新部２０も、
本実施例では、フィルタ係数更新部１５と同様にＬＭＳ
アルゴリズムに基づいて減算部１８の出力が零となるよ
うに同定用フィルタＣ＾_1lm，Ｃ＾_0lm の各フィルタ係
数Ｃ＾_1lmj，Ｃ＾_0lmjを更新するのであるが、パルス信
号ｘ' がフィルタ係数更新部２０に入力されていること
から、いわゆる同期式ＬＭＳアルゴリズムが実行される
ことになる。なお、同期式ＬＭＳアルゴリズムとは、騒
音の基本周波数に同期したパルス信号を基準信号として
用いたＬＭＳアルゴリズムのことである（“日本音響学
会講演論文集 平成４年３月”５１５〜５１６頁に詳し
い。）。

【００３３】従って、同定用フィルタＣ＾_1lm ，Ｃ＾
_0lm の各フィルタ係数Ｃ＾_1lmj，Ｃ＾ _0lmjの更新式は、
下記の（６）式のようになる。 Ｃ＾_*lmk（ｎ＋１）＝λ_C Ｃ＾_*lmk（ｎ）−α_C ｅ_l ……（６） ただし、λ_C は発散抑制係数、α_C は収束係数であり、
＊は１又は０である。なお、この（６）式は、同定用フ
ィルタＣ＾_1lm ，Ｃ＾_0lm のタップ数Ｊが、Ｎ以下であ
ることを前提としていて、タップ数ＪがＮよりも大きい
場合には、この（６）式に代えて下記の（７）式を用い
ることになる。

【００３４】 Ｃ＾_*lm(k+Np) （ｎ＋１）＝λ_C Ｃ＾_*lm(k+Np) （ｎ）−α_C ｅ_l ……（７） この（７）式を用いる場合、ｐ，ｋは、加算部１６にお
いて駆動信号ｙ_m にパルス信号ｘ' が加算された時点か
ら計数したクロックパルスＣ_P の個数をＮで割ったとき
の商と余りである。即ち、上記（６）式は、上記（７）
式においてｐ＝０の場合と考えることもできる。

【００３５】図３はコントローラ１０内で実行される処
理の概要を示したフローチャートであり、以下、本実施
例の動作を説明する。即ち、コントローラ１０内におけ
る処理は上述したようにクロックパルスＣ_Pに同期して
１サンプリングの処理が実行されるようになっていて、
先ず、そのステップ１０１において、残留騒音信号ｅ_l
を読み込み、次いでステップ１０２では、基準信号ｘを
伝達関数フィルタＣ＾_lmでフィルタ処理して基準処理信
号ｒ_lmを演算する。

【００３６】そして、ステップ１０３に移行し、上記
（４）又は（５）式に従って、適応ディジタルフィルタ
Ｗ_m の各フィルタ係数Ｗ_miを更新する。ステップ１０３
において全てのフィルタ係数Ｗ_miを更新したら、ステッ
プ１０４に移行し、フラグＦ₁ が１であるか否かを判定
する。このフラグＦ₁ は、ラウドスピーカ７ａ〜７ｄの
駆動信号ｙ₁ 〜ｙ₄ の何れかに、同定信号たるパルス信
号ｘ' を加算する場合（Ｆ₁ ＝１）か加算しない場合
（Ｆ₁ ＝０）かを表すフラグであり、後述する他の処理
で適宜設定される。

【００３７】ステップ１０４の判定が「ＮＯ」の場合
は、何れの駆動信号ｙ_m にも同定信号は加算されていな
いと判断できるから、ステップ１０５に移行し、同定用
フィルタＣ＾_0lm のフィルタ係数Ｃ＾_0lm(k+Np) を上記
（７）式に従って更新する。なお、この場合、フィルタ
係数更新部２０に基準信号として入力されるのがパルス
信号ｘ' であるため、全てのフィルタ係数Ｃ＾_0lmjを更
新する必要はなく、ｋ＋Ｎｐ番目の係数のみである。

【００３８】一方、ステップ１０４の判定が「ＹＥＳ」
の場合は、何れかの駆動信号ｙ_m にパルス信号ｘ' が加
算されていると判断し、ステップ１０６に移行する。こ
のステップ１０６では、フラグＦ₂ の値が１であるか否
かを判定するが、このフラグＦ₂ は、何れの駆動信号ｙ
₁ 〜ｙ₄ にパルス信号ｘ' が加算されているかを表すフ
ラグであって、本実施例では、四つのラウドスピーカ７
ａ〜７ｄを有することから、フラグＦ₂ は１〜４の値を
採る。

【００３９】そこで、ステップ１０６，１０７，１０８
においてフラグＦ₂ が１，２，３であるか否かを判定
し、ステップ１０６の判定が「ＹＥＳ」の場合（Ｆ₂ ＝
１）にはステップ１０９に移行し、ステップ１０７の判
定が「ＹＥＳ」の場合（Ｆ₂ ＝２）にはステップ１１０
に移行し、ステップ１０８の判定が「ＹＥＳ」の場合
（Ｆ₂ ＝３）にはステップ１１１に移行し、ステップ１
０８の判定が「ＮＯ」の場合（Ｆ₂ ＝４）にはステップ
１１２に移行する。

【００４０】そして、ステップ１０９〜１１２の各処理
では、上記（７）式に従って、同定用フィルタＣ
＾_1lm ，Ｃ＾_0lm の各フィルタ係数Ｃ＾_1lm(k+Np) を更
新するが、ステップ１０９ではｍ＝１、ステップ１１０
ではｍ＝２、ステップ１１１ではｍ＝３，ステップ１１
２ではｍ＝４として上記（７）式の更新を行う。これ
は、同定用フィルタＣ＾_1lm ，Ｃ＾_0lm は、伝達関数フ
ィルタＣ＾_lmを同定するために更新しているのである
が、ラウドスピーカ７ａ〜７ｄ及びマイクロフォン８ａ
〜８ｈ間の伝達関数を測定するには、複数のラウドスピ
ーカ７ａ〜７ｄから同定音を発生させてしまうと一つの
マイクロフォン８ａ〜８ｈに複数のラウドスピーカ７ａ
〜７ｄから発せられた同定音が同時に到達してしまい正
確な伝達関数が測定できなくなるため、後述のように一
度には一つのラウドスピーカ７ａ〜７ｄからのみ同定音
を発生させるようにしていることと対応させるためであ
る。

【００４１】ステップ１０５の更新処理又はステップ１
０９〜１１２の何れかの更新処理を終えたら、ステップ
１１３に移行し、同定用フィルタＣ＾_1lm の各フィルタ
係数Ｃ＾_1lmjから同定用フィルタＣ＾_0lm の各フィルタ
係数Ｃ＾_0lmjを差し引いた結果に基づいて、伝達関数フ
ィルタＣ＾_lmを設定する。なお、このような演算に基づ
いて伝達関数フィルタＣ＾_lmを設定することができる理
由については、後述する。

【００４２】ステップ１１３で伝達関数フィルタＣ＾_lm
の設定を行ったら、ステップ１１４に移行し、全ての駆
動信号ｙ₁ 〜ｙ₄ を零クリアする。そして、ステップ１
１５に移行し、変数ｋがＮに達しているか否かを判定
し、未だ達していないと判定された場合は、ステップ１
１６に移行して変数ｋをインクリメントする。一方、ス
テップ１１５の判定が「ＹＥＳ」の場合は、クロックパ
ルスＣ_P が発生する度にステップ１１６で一つずつイン
クリメントされる変数がＮに達したということであり、
換言すれば、現時点は、基準信号ｘの一周期が経過し新
たな周期に入る時点であるということである。

【００４３】そこで、ステップ１１７に移行し、一周期
内の処理の回数を計数する変数ｋを零クリアし、ステッ
プ１１８に移行して、変数ｐが定数Ｐ（Ｐは整数）に達
しているか否かを判定する。ここで、変数ｐは、上述し
たように駆動信号ｙ_m にパルス信号ｘ' が加算された時
点から起算したクロックパルスＣ_P の個数をＮで割った
ときの商であり、より具体的には、パルス信号ｘ' が駆
動信号ｙ_m に加算された時点から、基準信号ｘの周期が
いくつ過ぎたかを表している。そして、定数Ｐは、伝達
関数フィルタＣ＾_lmのタップ数Ｊを、周期Ｎの何倍にす
るかを表す整数であって、車室内の残響時間等を考慮し
予め設定される。例えば、タップ数Ｊを周期Ｎの2.５倍
にするには、定数Ｐを３に設定する。

【００４４】ステップ１１８の判定が「ＮＯ」の場合
は、パルス信号ｘ' を何れかの駆動信号ｙ_m に加算し同
定音を発生させた時点から未だタップ数Ｊに対応する時
間が経過していないと判断できる、より具体的には、ス
テップ１０５，１０９〜１１２における同定用フィルタ
の更新処理が完了していないと判断できるから、新たな
同定音を発生させてしまうと正確な伝達関数の同定が妨
げられると考え、ステップ１１９に移行して変数ｐをイ
ンクリメントする。

【００４５】しかし、ステップ１１８の判定が「ＹＥ
Ｓ」の場合は、ステップ１０５，１０９〜１１２におけ
る同定用フィルタの更新処理が完了したと判断できるか
ら、ステップ１２０に移行して変数ｐを零クリアした後
に、ステップ１２１以降の処理を実行する。ステップ１
２１では、フラグＦ₁ が１であるか否かを判定する。こ
こで、フラグＦ₁ が１でないと判定された場合は、前回
はステップ１０５の処理が実行されて同定用フィルタＣ
＾_0lm のフィルタ係数Ｃ＾_0lmjが更新されたと判断でき
るから、次回の処理では、同定用フィルタＣ＾_1lm のう
ち、ｍ＝１の同定用フィルタＣ＾_1l1 のフィルタ係数Ｃ
＾_1l1jを更新するようにフラグ設定等を行う。具体的に
は、ステップ１２２に移行してフラグＦ₁ を１に設定す
るとともに、ステップ１２３に移行してフラグＦ₂ を１
に設定し、そして、ステップ１２４に移行してｍ＝１の
駆動信号ｙ₁ を所定値ｂに設定する。この所定値ｂは、
駆動信号ｙ_m に大きさ１のインパルスが重畳されたとみ
なされる定数であって、図２では、パルス信号ｘ' に対
応するものである。

【００４６】ステップ１２１でフラグＦ₁ が１であると
判定された場合は、前回はステップ１０９〜１１２の何
れかの更新処理が実行されたと判断できるから、ステッ
プ１２５に移行し、フラグＦ₂ が１であるか否かを判定
する。そして、ステップ１２５の判定が「ＮＯ」の場合
にはステップ１２６に移行してフラグＦ₂ が２であるか
否かを判定し、ステップ１２６の判定が「ＮＯ」の場合
にはステップ１２７に移行してフラグＦ₂ が３であるか
否かを判定する。

【００４７】即ち、ステップ１２５の判定が「ＹＥＳ」
の場合には、前回はステップ１０９の処理が実行されて
同定用フィルタＣ＾_1l1 のフィルタ係数Ｃ＾_1l1jが更新
されたと判断できるから、次回の処理では、ｍ＝２に対
応する更新処理が実行されるように、ステップ１２８に
移行してフラグＦ₂ を２に設定し、駆動信号ｙ₂ を所定
値ｂに設定する。

【００４８】そして、ステップ１２６の判定が「ＹＥ
Ｓ」の場合には、前回はステップ１１０においてｍ＝２
に対応する更新処理が行われ、ステップ１２７の判定が
「ＹＥＳ」の場合には、前回はステップ１１１において
ｍ＝３に対応する更新処理が行われたと判断できるか
ら、それぞれ、次回はｍ＝３，ｍ＝４に対応する更新処
理が実行されるように、ステップ１３０，１３１若しく
はステップ１３２，１３３の処理を実行する。

【００４９】なお、ステップ１２７の判定が「ＮＯ」の
場合は、前回はステップ１１２においてｍ＝４に対応す
る更新処理が行われたと判断できるから、ｍ＝１〜４に
対応する一巡の更新処理が完了したと判断し、次回はス
テップ１０５における更新処理が行われるように、ステ
ップ１３４に移行してフラグＦ₁ を０に設定する。そし
て、ステップ１１６，１１９，１２４，１２９，１３
１，１３３又は１３４の処理を実行したら、ステップ１
３５に移行し、下記の（８）式に従って駆動信号ｙ_m を
演算する。

【００５０】 ｙ_m ＝ｙ_m ＋ｘ＊Ｗ_m ……（８） なお、上記（８）式の右辺の「＊」は、畳み込み積分を
表す。ここで、上記（８）式の右辺第１項のｙ_m は、ス
テップ１１４が実行される結果、ステップ１１５，１１
８又は１２７の判定が「ＮＯ」の場合には、全ての駆動
信号ｙ_m において０である。従って、各駆動信号ｙ₁ 〜
ｙ₄ は、何れも基準信号ｘと適応ディジタルフィルタＷ
_m の各フィルタ係数Ｗ_miとを畳み込んだ値であり、図２
で説明すれば、駆動信号生成部１３の出力が、そのまま
ラウドスピーカ７ａ〜７ｄの駆動信号ｙ_m となる。

【００５１】しかし、ステップ１２４，１２９，１３１
又は１３３の何れかが実行された場合には、何れかの駆
動信号ｙ₁ 〜ｙ₄ の値が所定値ｂに設定されているた
め、所定値ｂに設定されていない駆動信号ｙ_m について
は、基準信号ｘと適応ディジタルフィルタＷ_m の各フィ
ルタ係数Ｗ_miとを畳み込んだ値がラウドスピーカ７ａ〜
７ｄの駆動信号となるが、所定値ｂに設定されている駆
動信号ｙ_m については、基準信号ｘと適応ディジタルフ
ィルタＷ_m の各フィルタ係数Ｗ_miとを畳み込んだ値に、
さらに所定値ｂが加算された値（図２で説明すれば、駆
動信号生成部１３の出力ｙ_m に加算部１６においてパル
ス信号ｘ' を加算した値）が、ラウドスピーカ７ａ〜７
ｄの駆動信号ｙ_m となる。

【００５２】ステップ１３５の処理を終えたら、ステッ
プ１３６に移行し、各駆動信号ｙ_mを各ラウドスピーカ
７ａ〜７ｄに出力する。すると、ラウドスピーカ７ａ〜
７ｄから車室６内に制御音が発生するが、制御開始直後
は適応ディジタルフィルタＷ_m の各フィルタ係数Ｗ_miが
最適な値に収束しているとは限らないので、必ずしも車
室６内に伝達されたこもり音が低減されるとはいえな
い。

【００５３】しかし、図３に示す処理が繰り返し実行さ
れると、ステップ１０３でフィルタ係数Ｗ_miがＬＭＳア
ルゴリズムに応じた上記（４）式又は（５）式に従って
逐次更新され、最適値に向かって収束していくから、車
室６内に伝達されるこもり音がラウドスピーカ７ａ〜７
ｄから発せられる制御音によって打ち消されるようにな
り、車室６内の騒音の低減が図られる。

【００５４】そして、本実施例にあっては、駆動信号ｙ
_m をそのまま出力する場合と、駆動信号ｘに同期したタ
イミングで何れか一つの駆動信号ｙ_m に所定値ｂを加算
して出力する場合とがあり、加算せずに出力する場合に
は、ステップ１０５において同定用フィルタＣ＾_0lm を
上記（７）式に従って更新する一方、加算して出力する
場合には、ステップ１０９〜１１２の何れかにおいて、
その加算された駆動信号ｙ_m に対応する同定用フィルタ
Ｃ＾_1lm を上記（７）式に従って更新することとしてい
る。

【００５５】ここで、上記（７）式は、ＬＭＳアルゴリ
ズムに基づいた更新式であるが、同定用フィルタＣ＾
_1lm ，Ｃ＾_0lm への入力はパルス信号ｘ' であり、その
大きさを１と考えれば、これら同定用フィルタＣ
＾_1lm ，Ｃ＾_0lm の出力は、そのフィルタ係数Ｃ
＾_1lmk，Ｃ＾_0lmkそのものであるため、上記（７）式に
従ってそれらフィルタ係数Ｃ＾_1lmk，Ｃ＾_0lmkを逐次更
新すると、フィルタ係数Ｃ＾_1lmk，Ｃ＾_0lmkは、変数ｋ
毎の残留騒音信号ｅ_l の平均値（同期をとった平均値）
に収束することになる。

【００５６】つまり、パルス信号ｘ' を加算しない場合
に上記（７）式に従って更新される同定用フィルタＣ＾
_0lm は、例えば図４（ａ）に示すように、その時の残留
騒音信号ｅ_l の波形を表すようになる。同様に、パルス
信号ｘ' を加算した場合に更新される同定用フィルタＣ
＾_1lmもその時の残留騒音信号ｅ_l の波形を表すように
なるが、この場合には、パルス信号ｘ' に応じた同定音
が制御音とともにラウドスピーカから発せられているた
め、残留騒音信号ｅ_l には、こもり音等に起因する残留
騒音の他、ラウドスピーカから発せられてマイクロフォ
ン８ａ〜８ｈに到達した同定音も含まれることになる。

【００５７】従って、同定用フィルタＣ＾_1lm は、例え
ば図４（ｂ）に示すように、同定用フィルタＣ＾_0lm の
形状を表す図４（ａ）に比べてやや歪んだ波形となる
が、その歪んだ分は、同定音に起因するものである。こ
のため、同定用フィルタＣ＾_1lm の各フィルタ係数Ｃ＾
_1lmjから同定用フィルタＣ＾_0lm の各フィルタ係数Ｃ＾
_0lmjを差し引くと、図４（ｃ）に示すように、同定音に
起因する波形のみが残ることになり、この波形は、パル
ス信号ｘ' に応じた同定音をラウドスピーカから発生さ
せ、それをマイクロフォン８ａ〜８ｈで測定した音に相
当するから、それらラウドスピーカ及びマイクロフォン
８ａ〜８ｈ間の伝達関数のインパルス応答に一致するは
ずである。

【００５８】なお、同定用フィルタＣ＾_1lm に含まれる
同定音以外の残留騒音成分と、同定用フィルタＣ＾_0lm
に含まれる同定音以外の残留騒音成分とは、それらの同
定には時間的なズレがあることから瞬間的には一致しな
いが、本実施例では、残留騒音信号ｅ_l の瞬時値ではな
く同期をとった平均値が同定用フィルタＣ＾_1lm ，Ｃ＾
_0lm のフィルタ係数Ｃ＾_1lmj，Ｃ＾_0lmjとなるようなア
ルゴリズムを採用しており、しかも、同定用フィルタＣ
＾_1lm を更新する処理と同定用フィルタＣ＾_{0l m} を更新
する処理とを頻繁に切り換えるようにしているため、図
３に示す処理を適宜繰り返した後には、同定音以外の残
留騒音成分は一致したものとみなすことができる。

【００５９】よって、ステップ１１３において、同定用
フィルタＣ＾_1lm の各フィルタ係数Ｃ＾_1lmjから同定用
フィルタＣ＾_0lm の各フィルタ係数Ｃ＾_0lmjを差し引い
た結果に基づいて伝達関数フィルタＣ＾_lmを設定する
と、例えば車室６内の温度，湿度，窓の開閉状況，乗員
数の変化等に応じてラウドスピーカ７ａ〜７ｄ及びマイ
クロフォン８ａ〜８ｈ間の伝達関数が当初の状態から変
化しても、それを追従するように伝達関数フィルタＣ＾
_lmが変更されるため、実際の物理的空間における伝達関
数と、伝達関数フィルタＣ＾_lmが表す伝達関数との間の
ズレを極力小さくすることができ、良好な騒音低減効果
を得ることができる。

【００６０】しかも、同定用フィルタＣ＾_1lm ，Ｃ＾
_0lm も、結局は残留騒音信号ｅ_l の同期をとった平均値
に収束することからその同定精度も高く、且つ、それら
同定用フィルタＣ＾_1lm ，Ｃ＾_0lm のフィルタ係数Ｃ＾
_1lmj，Ｃ＾_0lmjの減算という簡易な演算で伝達関数フィ
ルタＣ＾_lmが同定されるから、高い精度で伝達関数フィ
ルタＣ＾_lmを設定することができる。このことは、同定
音のパワーをそれほど大きくしなくても済むということ
であるから、同定音を発生することにより乗員に不快感
を与えてしまうようなこともない。

【００６１】そして、本実施例にあっては、ホワイトノ
イズではなく、パルス信号ｘ' に基づいて伝達関数フィ
ルタＣ＾_lmを同定する構成であるため、下記のような利
点がある。第１に、ホワイトノイズを発生させるために
は、全周波数帯域に渡って一定のパワーを有するランダ
ム信号を生成しなければならず、演算によって生成する
には計算量の増大を招き、ランダム信号を記憶しておく
構成とするとメモリ容量の増大を招いてしまうのに対
し、パルス信号ｘ' の生成は非常に容易であるから、演
算負荷の軽減又はメモリ容量の削減が図られる。

【００６２】第２に、同定用フィルタＣ＾_1lm ，Ｃ＾
_0lm への入力がパルス信号ｘ' であるため、本来ならば
畳み込み積分を行う必要があるのに対し、クロックパル
スＣ_Pに同期してフィルタ係数Ｃ＾_1lmj，Ｃ＾_0lmjを出
力するだけで済むから、これによっても大幅な演算負荷
の軽減が図られる。第３に、本実施例では、同定用フィ
ルタＣ＾_1lm ，Ｃ＾_0lm のフィルタ係数Ｃ＾_1lmj，Ｃ＾
_0lmjの更新にＬＭＳアルゴリズムを適用しているが、基
準信号としてパルス信号ｘ' を適用しているため、上記
（７）式からも明らかなように、ｋ＋Ｎｐ番目のフィル
タ係数Ｃ＾_*lm(k+Np) のみを更新すればよいので、これ
によっても演算負荷の軽減が図られる。

【００６３】以上から、本実施例の構成であれば、従来
に比べて非常に少ない演算量で高精度に伝達関数フィル
タＣ＾_lmを同定することができるので、高速演算可能な
高価な演算素子を導入することなく、且つ、乗員に不快
感を与えることなく、車両のように頻繁に伝達関数が変
化する空間であっても、良好な騒音低減効果が得られる
ものである。

【００６４】ここで、本実施例にあっては、クランク角
センサ５及び基準信号生成部１１によって騒音発生状態
検出手段が構成され、加算部１６，断続スイッチ部１７
及びステップ１２４，１２９，１３１，１３３，１３５
の処理によって信号加算手段が構成され、減算部１８，
切換スイッチ部１９，２１，フィルタ係数更新部２０及
びステップ１０５〜１１２の処理によって同定用フィル
タ設定手段が構成され、減算部２２及びステップ１１３
の処理によって伝達関数フィルタ設定手段が構成され
る。

【００６５】図５は、本発明の第２実施例の構成を示す
ブロック図であって、上記第１実施例の図２と同様に、
コントローラ１０の機能構成を示している。なお、本実
施例も、上記第１実施例と同様に、エンジンから車室内
に伝達されるこもり音の低減を図る車両用能動型騒音制
御装置に本発明を適用したものであり、本実施例のその
他の構成は、上記第１実施例と同様である。

【００６６】即ち、本実施例は、駆動信号ｙ_m を生成す
る適応ディジタルフィルタＷ_m に関しても同期式ＬＭＳ
アルゴリズム（より具体的には、同期式Ｆｉｌｔｅｒｅ
ｄ−Ｘ ＬＭＳアルゴリズム）を適用したものであり、
従って、基準信号生成部１１は、上記第１実施例とは異
なり、クランク角信号Ｘに基づき、こもり音に同期した
インパルス列でなる基準信号ｘを生成し出力する。

【００６７】そして、この基準信号ｘを駆動信号生成部
１３に供給する一方、基準信号ｘに同期したパルス信号
として加算部１６，同定用フィルタＣ＾_1lm ，Ｃ＾_0lm
及びフィルタ係数更新部２０に供給している。さらに、
上記第１実施例では存在した基準処理信号生成部１４を
省略し、適応ディジタルフィルタＷ_m のフィルタ係数Ｗ
_miを更新するフィルタ係数更新部１５には、同定用フィ
ルタＣ＾_1lm の出力と同定用フィルタＣ＾_0lm の出力と
の差を演算する減算部３０の出力をそのまま供給してい
る。つまり、本実施例では、同定用フィルタＣ＾_1lm 及
びＣ＾_0lm が、上記第１実施例における伝達関数フィル
タＣ＾_lmの機能を兼ね備えているのである。

【００６８】図６は、本実施例のコントローラ１０内に
おける処理の概要を示すフローチャートであり、上記第
１実施例で説明した図３と同等の処理には同じ符号を付
し、その重複する説明は省略する。即ち、本実施例にあ
っては、ステップ１０５で同定用フィルタＣ＾_0lm のフ
ィルタ係数Ｃ＾_0lm(k+Np) の更新を行った後に、ステッ
プ２０１に移行し、下記の（９）式に従って、フィルタ
係数Ｃ＾_0lm(k+Np) の負の変化量Δｒ_lmk を演算する。

【００６９】 Δｒ_lmk ＝−｛Ｃ＾_0lm(k+Np) （ｎ＋１）−Ｃ＾_0lm(k+Np) （ｎ）｝ ……（９） 次いで、ステップ２０２に移行し、下記の（10）式に従
って、ステップ１０３の適応ディジタルフィルタＷ_m の
フィルタ係数Ｗ_miの更新に使用する基準処理信号ｒ_lmk
を累算する。

【００７０】 ｒ_lmk ＝ｒ_lmk ＋Δｒ_lmk ……（10） 一方、ステップ１０９，１１０，１１１又は１１２で同
定用フィルタＣ＾_1lmのフィルタ係数Ｃ＾_1lm(k+Np) の
更新を行った後に、ステップ２０３，２０５，２０７又
は２０９に移行し、下記の（11）式に従って、フィルタ
係数Ｃ＾_{1lm(k+ Np)} の変化量Δｒ_lmk を演算する。

【００７１】 Δｒ_lmk ＝Ｃ＾_0lm(k+Np) （ｎ＋１）−Ｃ＾_0lm(k+Np) （ｎ） ……（11） 次いで、ステップ２０４，２０６，２０８又は２１０に
移行し、下記の（12）式に従って、基準処理信号ｒ_lmk
を累算する。 ｒ_lmk ＝ｒ_lmk ＋Δｒ_lmk ……（12） このような演算によって基準処理信号ｒ_lmk を求められ
るのは、基準信号ｘをインパルス列とした結果、伝達関
数フィルタＣ＾_lmへの入力と、同定用フィルタＣ
＾_1lm ，Ｃ＾_0lm への入力とが等しく、何れの出力もフ
ィルタ係数Ｃ＾_lmk ，Ｃ＾_1lmk，Ｃ＾_0lmkであり、しか
も、上記第１実施例で説明したように、伝達関数フィル
タＣ＾_lmのフィルタ係数Ｃ＾_lmj が同定用フィルタＣ＾
_1lm ，Ｃ＾_0lmのフィルタ係数Ｃ＾_1lmj，Ｃ＾_0lmjの差
から求められるのであるから、それらフィルタ係数Ｃ＾
_1lmk，Ｃ＾_0lmkの変化量を極性を異ならせて累積すれ
ば、伝達関数フィルタＣ＾_lmの各フィルタ係数Ｃ＾_lmj
と基準信号ｘとを畳み込んで基準処理信号ｒ_lmk を演算
したのと同じ結果が得られるからである。

【００７２】さらに、基準信号ｘをインパルス列とした
結果、ステップ１３５における駆動信号ｙ_m の演算は、
下記の（13）式に従って行われる。 ｙ_m ＝ｙ_m ＋Ｗ_mk ……（13） このように、本実施例の構成であれば、上記第１実施例
よりもさらに演算負荷の軽減が図られるという利点があ
る。その他の作用効果は、上記第１実施例と同様であ
る。

【００７３】ここで、本実施例では、演算負荷の軽減を
図った結果、形の上では伝達関数フィルタＣ＾_lmは存在
せず、同定用フィルタＣ＾_1lm ，Ｃ＾_0lm が伝達関数フ
ィルタＣ＾_lmの機能を兼ね備えていることから、同定用
フィルタＣ＾_1lm ，Ｃ＾_0lm，減算部３０及びステップ
２０１〜２１０における処理が伝達関数フィルタ設定手
段に対応するものである。

【００７４】なお、上記各実施例では、本発明に係る能
動型騒音制御装置を、周期的な騒音である車両のこもり
音の低減を図る装置に適用した場合について説明した
が、本発明は、例えばロード・ノイズのようなランダム
・ノイズの低減を図る装置であって適用可能である。即
ち、例えばロード・ノイズの低減を図る装置であれば、
基準信号ｘはサスペンションに生じる上下加速度となる
が、その基準信号ｘを３０〜４０Ｈｚ程度の低周波を抽
出するローパス・フィルタで処理し、その低周波成分に
同期してパルス信号ｘ' を生成すれば、上記第１実施例
と同等の作用効果が得られる。

【００７５】また、上記各実施例では、本発明に係る能
動型騒音制御装置を車両に適用した場合について説明し
たが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではな
く、車室以外の空間であっても当然に適用可能である。
さらに、上記各実施例では、同期式ＬＭＳアルゴリズム
を利用して、同定用フィルタＣ＾_1lm ，Ｃ＾_0lm の各フ
ィルタ係数が、残留騒音信号ｅ_l の同期をとった平均値
となるようにしているが、残留騒音信号ｅ_l の同期をと
った平均値の求め方はこれに限定されるものではなく、
例えば、所定時間内の残留騒音信号ｅ_lを同期をとって
累算しておき、その累算結果を累算回数で割って求める
ようにしてもよいし、或いは、重みを付けて移動平均を
求める手法を利用してもよい。

【００７６】またさらに、上記各実施例では、同定用フ
ィルタＣ＾_1lm ，Ｃ＾_0lm の各フィルタ係数を残留騒音
信号ｅ_l の同期をとった平均値に設定する場合について
説明しているが、空間内に残留する騒音が変化の少ない
安定した状態にあることが明らかであれば、残留騒音信
号ｅ_l の瞬時値を同定用フィルタＣ＾_1lm ，Ｃ＾_0lmの
各フィルタ係数としても、伝達関数の同定は可能であ
る。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
伝達関数一つに対して二つの同定用フィルタを設け、そ
れら同定用フィルタを適宜更新し、そして、それら二つ
の同定用フィルタのフィルタ係数の差に基づいて伝達関
数フィルタを設定する構成としたため、従来に比べて非
常に少ない演算量で高精度に伝達関数フィルタを同定す
ることができ、高速演算可能な高価な演算素子を導入す
ることなく、車両のように頻繁に伝達関数が変化する空
間であっても、良好な騒音低減効果を得ることができる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の全体構成を示す図であ
る。

【図２】第１実施例のコントローラの機能構成を示すブ
ロック図である。

【図３】第１実施例のコントローラ内で実行される処理
の概要を示すフローチャートである。

【図４】伝達関数を設定できる理由を説明する波形図で
ある。

【図５】第２実施例のコントローラの機能構成を示すブ
ロック図である。

【図６】第２実施例のコントローラ内で実行される処理
の概要を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 車両用能動型騒音制御装置 ４ エンジン（騒音源） ５ クランク角センサ ６ 車室（空間） ７ａ〜７ｄ ラウドスピーカ（制御音源） ８ａ〜８ｈ マイクロフォン（残留騒音検出手
段） １０ コントローラ １１ 基準信号生成部 １２ パルス信号生成部 １３ 駆動信号生成部（駆動信号生成手
段） １４ 基準処理信号生成部 １５ フィルタ係数更新部（適応処理手
段） １６ 加算部 １７ 断続スイッチ部 １８，２２ 減算部 １９，２１ 切換スイッチ部 ２０ フィルタ係数更新部 Ｗ_m 適応ディジタルフィルタ Ｃ＾_lm 伝達関数フィルタ Ｃ＾_1lm ，Ｃ＾_0lm 同定用フィルタ

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 Ｈ０３Ｈ 17/04 Ａ 7037−5Ｊ 21/00 7037−5Ｊ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 騒音源から騒音が伝達される空間に制御
   音を発生可能な制御音源と、前記騒音源の騒音発生状態
   を検出し基準信号として出力する騒音発生状態検出手段
   と、前記空間内の所定位置における残留騒音を検出し残
   留騒音信号として出力する残留騒音検出手段と、フィル
   タ係数可変の適応ディジタルフィルタと、前記基準信号
   を前記適応ディジタルフィルタでフィルタ処理して前記
   制御音源の駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、前
   記制御音源及び前記残留騒音検出手段間の伝達関数をモ
   デル化した伝達関数フィルタと、前記基準信号を前記伝
   達関数フィルタでフィルタ処理した結果と前記残留騒音
   信号とに基づいて前記空間内の騒音が低減するように前
   記適応ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新する適
   応処理手段と、を備えた能動型騒音制御装置において、 前記基準信号に同期したパルス信号を一時的に前記駆動
   信号に加算可能な信号加算手段と、フィルタ係数可変で
   且つ前記伝達関数一つに対して二つの同定用フィルタ
   と、前記信号加算手段が前記加算を行った際の前記残留
   騒音信号に基づいて前記一方の同定用フィルタを設定し
   且つ前記信号加算手段が前記加算を行わなかった際の前
   記残留騒音信号に基づいて前記他方の同定用フィルタを
   設定する同定用フィルタ設定手段と、前記一方の同定用
   フィルタのフィルタ係数及び前記他方の同定用フィルタ
   のフィルタ係数の差に基づいて前記伝達関数フィルタを
   設定する伝達関数フィルタ設定手段と、を備えたことを
   特徴とする能動型騒音制御装置。
2. 【請求項２】 騒音源から騒音が伝達される空間に制御
   音を発生可能な制御音源と、前記騒音源の騒音発生状態
   を検出し基準信号として出力する騒音発生状態検出手段
   と、前記空間内の所定位置における残留騒音を検出し残
   留騒音信号として出力する残留騒音検出手段と、フィル
   タ係数可変の適応ディジタルフィルタと、前記基準信号
   を前記適応ディジタルフィルタでフィルタ処理して前記
   制御音源の駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、前
   記制御音源及び前記残留騒音検出手段間の伝達関数をモ
   デル化した伝達関数フィルタと、前記基準信号を前記伝
   達関数フィルタでフィルタ処理した結果と前記残留騒音
   信号とに基づいて前記空間内の騒音が低減するように前
   記適応ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新する適
   応処理手段と、を備えた能動型騒音制御装置において、 前記基準信号に同期したパルス信号を一時的に前記駆動
   信号に加算可能な信号加算手段と、フィルタ係数可変で
   且つ前記伝達関数一つに対して二つの同定用フィルタ
   と、前記信号加算手段が前記加算を行った際の前記残留
   騒音信号の同期をとった平均値を前記一方の同定用フィ
   ルタのフィルタ係数とし且つ前記信号加算手段が前記加
   算を行わなかった際の前記残留騒音信号の同期をとった
   平均値を前記他方の同定用フィルタのフィルタ係数とす
   る同定用フィルタ設定手段と、前記一方の同定用フィル
   タのフィルタ係数及び前記他方の同定用フィルタのフィ
   ルタ係数の差に基づいて前記伝達関数フィルタを設定す
   る伝達関数フィルタ設定手段と、を備えたことを特徴と
   する能動型騒音制御装置。