JPH0634553B2 - 車両のこもり音抑制装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、車両のこもり音抑制装置に係り、特にエンジ
ン振動を主要因として発生する車両のこもり音を制御す
る車両のこもり音抑制装置に関する。

［従来の技術］ 車体構造を改良してこもり音を抑制する構成では車両の
重量が大幅に増加したりコスト高となるため、車室内に
付加音源を配設し、受聴点（乗員の頭部付近の領域）に
おけるこもり音の振幅と同一振幅でこもり音の位相と逆
相となる付加音を当該付加音源から発生させることによ
り、こもり音を抑制するこもり音抑制装置が案出されて
いる（特開昭６０−１５１１５０号、実願昭６０−１０
８５６９号（実開昭６２−１６５３９号）、実願昭６０
−１４７８３号（実開昭６２−１２７５３号）、実願昭
６１−１４３５８号（実開昭６２−１２７０５１号）。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、車室のこもり音周波数が変化してゆく
と、それにつれて車室の音響モードが変化してゆく。例
えば、乗車用の場合の周波数８０Hz前後のこもり音で
は、車室の前後方向に一節の音響モードを生じ、車室の
左右方向の位相変化はみられない。ところが、よりこも
り音周波数が高くなると、車室の左右方向にも位相変化
が生じ、周波数１４０Hz前後のこもり音では、車室左右
方向に一節の音響モードが生じてくる。従来の車両のこ
もり音抑制装置では、車室の特定位置に配置され、付加
音を発生する付加音源はひとつであるため、こもり音周
波数がどの周波数でも同じ位置から付加音が発生される
ので、ある周波数では広い抑制結果が得られるが、こも
り音周波数が変化してゆくと抑制効果範囲が小さくな
る、という問題点がある。

本発明は上記問題点を解決すべく成されたもので、より
広いこもり音周波数範囲にわたって、車室の広い領域で
抑制効果が得られる車両のこもり音抑制装置を得ること
を目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明は、車室内におけるこ
もり音に対して振幅が等しく位相が逆相となる付加音を
付加音源から発生してこもり音を抑制する車両のこもり
音抑制装置において、こもり音の周波数を検出する周波
数検出手段と、車室内の複数地点に配置された複数の付
加音源と、前記複数の付加音源の各々に対応した付加音
の位相遅進量および増幅度を記憶した記憶手段と、前記
周波数検出手段によって検出されたこもり音周波数に基
づいて特定の付加音源を選択して選択された付加音源に
対応する位相遅進量および増幅度を前記記憶手段の記憶
内容に基づいて決定する決定手段と、前記決定手段で決
定された内容に基づいて前記特定の付加音源から付加音
を発生するように制御する制御手段と、を備えて構成し
たものである。

［作用］ 本発明によれば車室内の複数地点に配置された付加音源
の各々に対応した付加音の位相遅進量および増幅度が記
憶手段に記憶されている。そして、周波数検出手段によ
って検出されたこもり音周波数に基づいて車室内の複数
地点に配置された特定の付加音源が選択され、選択され
た付加音源に対応する位相遅進量および増幅度を記憶手
段の記憶内容に基づいて決定し、決定された内容に基づ
いて制御手段によって特定の付加音源から付加音を発生
する。従って、こもり音周波数に対応して付加音を発生
する付加音源を変化させることができ、広いこもり音周
波数の範囲にわたって車室の広い領域で抑制効果を得る
ことができる。

［実施例］ 以下図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。

第２図には本発明に係る車両のこもり音抑制装置が適用
された車両の上面図が示されている。

車両１０の車室前右コーナ（ＦＲ）、車室前左コーナ
（ＦＬ）、車室後右コーナ（ＲＲ）、車室後左コーナ
（ＲＬ）、にそれぞれ付加音源であるスピーカ２２が配
置されており、それぞれ配置されたスピーカ２２は、波
形整形器２６、記憶回路１８、制御回路２０等から成る
制御装置１６へ接続されている。また、制御装置１６
は、点火コイル２４に接続されており、点火パルスを検
出するようになっている。

第１図には本発明に係る車両のこもり音抑制装置のブロ
ック図が示されている。

点火コイル２４は、図示しないエンジン制御コンピユー
タからの点火信号を受けてエンジン点火用高電圧を発生
するようになっており、この点火信号が波形整形器２６
によって矩形波とされ、制御回路２０に送り込まれてい
る。また、この制御回路２０には記憶手段である記憶回
路１８が接続されている。

制御回路２０では、波形整形器２６より出力された矩形
波に基づいて、こもり音周波数が演算され、こもり音周
波数に基づいて、特定のスピーカに対応する位相遅進量
及び増幅度が演算される（第３図及び第４図のグラフ参
照）。

そして、定められた位相遅進量に従って制御回路２０か
ら出力される各スピーカ２２に対応する矩形波信号を各
スピーカ２２毎にサイン波に変換するコンバータ２８及
び各スピーカ２２毎のコンバータ２８からの出力信号は
制御回路２０で求められた各スピーカ２２毎の増幅度に
基づき増幅する各スピーカ２２毎の電力増幅器３０及び
各スピーカ２２毎の電力増幅器３０からの出力信号を第
２図に示すように、車両の前右コーナ（ＦＲ）、前左コ
ーナ（ＦＬ）、後右コーナ（ＲＲ）、後左コーナ（Ｒ
Ｌ）にそれぞれ設置され、音に変換して付加音として出
力するスピーカ２２より構成される。

制御回路２０の一部の内部構造は第５図に示されるよう
にマイクロコンピユータ３２を中心に構成されている。

マイクロコンピユータ３２には、定電圧が供給されてお
り、水晶振動子３４により、マイクロコンピユータ３２
の動作の基本となるクロックパルスを発生させている。

マイクロコンピユータ３２には、バツフア回路３６を介
して制御回路２０に接続されている波形整形器２６が接
続されており、このマイクコンピユータ３２からは、各
スピーカ２２毎のトランジスタ３８を介して各スピーカ
２２毎のコンバータ２８へと接続され、各スピーカ２２
毎のＤ／Ａ変換回路４０（デジタル−アナログ変換回
路）を介して各スピーカ２２毎の電圧増幅器３０へ接続
されている。

以下第６図及び第７図に従いマイクロコンピユータの制
御ルーチンを詳細に説明する。

第６図には位相遅進量θ、増幅度μの演算処理ルーチン
プログラムが示されている。このプログラムは、波形整
形器２６から制御回路２０に送られる矩形波の立上がり
のタイミングで起動される割込み処理ルーチンであり、
マイクロコンピユータ内のエツジデイテクタが立下がり
を検出することによって、インプツトキヤプチヤフラグ
がセツトされて割込みが発生する。

このプログラムが起動されるとステツプ１０１におい
て、インプツトキヤプチヤフラグがセツトされ、同時に
インプツトキヤプチヤフラグにセツトされているフリー
ランニングカウンタの値Ｔ（１）が読み込まれ、さらに
ステツプ１０２においてステツプ１０１で読み込まれた
フリーランニングカウンタの値Ｔ（１）と前回の処理時
に同様に読み込まれた値Ｔ（０）との差、すなわち、波
形整形２６の出力信号の求められた振動周期τが求めら
れる。ステツプ１０３においてステツプ１０２で求めら
れた振動周期τに基づいてこもり音周波数が求められ
る。求められたこもり音周波数のデータは記憶回路に
格納される。

ステツプ１０４において、次回の処理時のためにステツ
プ１０１で読み込まれたフリーランニングカウンタの値
Ｔ（１）をＴ（０）とし、記憶回路へ記憶する。

次に、ステツプ１０５においてこもり音周波数に基づ
いて付加音を発生するスピーカが選択される。例えば、
こもり音周波数が８０Hz前後の場合には、ＦＲとＲＬの
スピーカが選択される。また、こもり音周波数が１４０
Hz前後の場合には、ＦＲとＲＲまたはＦＬとＲＬのスピ
ーカが選択される。ステツプ１１０において、記憶回路
内に予め記憶されている第３図のマツプによりステツプ
１０３で求めたこもり音周波数に基づいてステツプ１
０５で選択されたスピーカに対応する位相遅進量θを読
み出す。この場合、公知の補間演算法が用いられる。こ
こで、演算された位相遅進量θは記憶回路に格納され
る。

ステツプ１５１において、上記の場合と同様に記憶回路
に記憶されている第４図にマツプにより、こもり音周波
数に基づいてステツプ１０５で選択されたスピーカに
対応する電力増幅器３０の増幅度μが読み出される。演
算された増幅度μはステツプ１５２においてマイクロコ
ンピユータ３２から出力される。マイクロコンピユータ
３２から出力された増幅度μのデータは、Ｄ／Ａ変換回
路４０で電圧信号に変換され、制御回路２０を介して電
力増幅器３０へと出力される。

なお、こもり音周波数と各スピーカに対応する位相遅
進量θと増幅度μとを第３図及び第４図の如く決定する
に際しては、各スピーカから出力された音の合成音が、
こもり音とより広い受聴領域で、逆位相、同振幅となる
ように事前の調査から求められる。

次に、第７図に示されているひとつのスピーカに対する
発振処理ルーチンのフローチヤートについて説明する。

ステツプ１４１において、前記ルーチンのステツプ１１
０で求められた位相遅進量θからτ／２を引いて第８図
に示される如く矩形波２６Ｓの立ち下がりタイミングθ
ｄを決定する。矩形波２６Ｓの立ち上がり、立ち下がり
の各タイミングは、第８図に示される如く、波形整形器
２６からの矩形波２６Ｓが立ち上ったタイミングより位
相遅進量θ分だけ遅れたタイミングで立ち上り、これか
らτ／２前のタイミングで立ち下るものとされている。
これにより、制御回路２０からコンバータ２８に送られ
る第８図に示されている矩形波２０Ｓは、車室内におけ
るこもり音の振動の位相と逆相となる。

ステツプ１４２において、第８図に示される如く、フリ
ーランニングカウンタの値Ｔ（１）と矩形波の立ち上り
タイミングでのフリーランニングカウンタの値Ｔ（０）
との差を求めることにより、矩形波が立ち上ってからの
経過時間ｔを求める。次にステツプ１４３において、時
間ｔがθｄ以上となったか否かを判定し、ステツプ１４
４において時間ｔがθ以上となったか否かを判定する。

時間ｔがθｄ以上に達するまでは、ステツプ１４３から
ステツプ１４５へと移行する。ステツプ１４５において
論理（０）の低レベルの信号を出力する。また、ステツ
プ１４３で時間ｔがθｄ以上となった場合はステツプ１
４４へと移行し、さらにステツプ１４４においてθ未満
の場合はステツプ１４６へ移行して論理（１）の高レベ
ルの信号を出力する。ステツプ１４４で時間ｔがθ以上
となるとステツプ１４５へと移行し、論理（０）の低レ
ベルの信号を出力する。

ここで、マイクロコンピユータ３２から出力される論理
信号は制御回路２０内のトランジスタ３８でこの論理が
反転し制御回路２０からは第８図の矩形波２０Ｓが発生
し、コンバータ２８でサイン波２８Ｓへ変換される。コ
ンバータ２８からのサイン波２８Ｓは電力増幅器３０に
おいて前記こもり音周波数に対して求められた増幅度
μに対応する電圧信号が出力されるため前記こもり音周
波数に対応する振幅の信号とされる。

なお、前記制御ルーチンはひとつのステツプに対する処
理ルーチンを説明したがこもり音周波数に対応した前
記ルーチンのステップ１０５で選択されたスピーカに対
して同様に同時期に行うことができる。

以上の構成により、それぞれのこもり音周波数の音響モ
ードに対応して特定のスピーカから付加音を発生するの
で、広いこもり音周波数範囲においてもより広い抑制効
果が得られることができる。

例えば、こもり音周波数８Hz前後のこもり音が発生した
場合には、ＦＲとＦＬまたはＲＲとＲＬのスピーカより
付加音を発生することにより、こもり音の音響モードを
前後一節のモードにでき、より広い領域で抑制効果が得
られる。また、こもり音周波数１４０Hz前後のこもり音
が発生した場合には、ＦＲとＲＲまたはＦＬとＲＬのス
ピーカより付加音を発生することにより、左右方向の付
加音モードを実現でき、この場合にもより広い領域で抑
制効果が得られる。

なお、こもり音周波数を検出する際には、クランク角基
準信号等を検出する構成であってもよい。また、スピー
カを車室内に配置する際には、各周波数のこもり音が各
スピーカから発生される付加音によって打消されるよう
に配置されれば本実施例の配置にかぎられたものではな
い。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、こもり音周波数に
基づいて車室内の複数地点に配置された付加音源の特定
の付加音源に対応する位相遅進量と増幅度を求め、求め
られた位相遅進量と増幅度に基づいて特定の付加音源よ
り付加音を発生することにより、こもり音周波数に対応
して付加音を発生する付加音源を変えることになる。従
って、広い範囲のこもり音周波数においても車室内のよ
り広い領域でこもり音抑制効果を得ることができる、と
いう効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例を示すブロツク図、第２図
は本発明に係る車両のこもり音抑制装置が適用された車
両の上面図、第３図はこもり音周波数と位相遅進量との
関係を示すグラフ、第４図はこもり音周波数と増幅度と
の関係を示すグラフ、第５図は制御回路の内部構造を示
す回路図、第６図及び第７図は主要プログラムの制御ル
ーチンを示す流れ図、第８図は主要ブロツクの出力信号
を示す出力信号波形図である。 １６……制御装置、 １８……記憶回路、 ２０……制御回路、 ２２……スピーカ、 ２４……点火コイル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車室内におけるこもり音に対して振幅が等
   しく位相が逆相となる付加音を付加音源から発生してこ
   もり音を抑制する車両のこもり音抑制装置において、 こもり音の周波数を検出する周波数検出手段と、 車室内の複数地点に配置された複数の付加音源と、 前記複数の付加音源の各々に対応した付加音の位相遅進
   量および増幅度を記憶した記憶手段と、 前記周波数検出手段によって検出されたこもり音周波数
   に基づいて特定の付加音源を選択して選択された付加音
   源に対応する移相遅進量および増幅度を前記記憶手段の
   記憶内容に基づいて決定する決定手段と、 前記決定手段で決定された内容に基づいて前記特定の付
   加音源から付加音を発生するように制御する制御手段
   と、を備えたことを特徴とした車両のこもり音抑制装
   置。