JPH0659684A - Active vibration controller - Google Patents

Active vibration controller

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JPH0659684A
JPH0659684A JP4227976A JP22797692A JPH0659684A JP H0659684 A JPH0659684 A JP H0659684A JP 4227976 A JP4227976 A JP 4227976A JP 22797692 A JP22797692 A JP 22797692A JP H0659684 A JPH0659684 A JP H0659684A
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JP
Japan
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vibration
signal
canceling
filter
value
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Pending
Application number
JP4227976A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisashi Sano
久 佐野
Hideji Sawada
秀司 沢田
Mitsutake Nakamura
光勇 中村
Nozomi Saito
望 斉藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Alpine Electronics Inc
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Alpine Electronics Inc
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Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd, Alpine Electronics Inc filed Critical Honda Motor Co Ltd
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Publication of JPH0659684A publication Critical patent/JPH0659684A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain an active, vibration controller which actively controls a noise due to vibration, so that a noise reducing effect can be obtained immediately from the time of the start of use. CONSTITUTION:A noise, which was detected by a noise sensor 1, is inputted into an adaptive filter 2 as a reference signal. The mean value of the values, which were obtained in advance by measurement or the like, is set to the adaptive filter 2 as an initial value. When the control is started, a cancel noise is generated from a speaker 3 at first, so that the vibration is almost removed. The vibration, which is not removed by this cancel noise, is fed back to the adaptive filter 2 as an error signal epsilon. In the adaptive filter 2, using both reference signal and error signal epsilon, a coefficient value of the adaptive filter 2 is updated, so that a new cancel signal is produced. In addition, a cancel noise corresponding to the cancel signal is generated, so that such control as to minimize the error signal epsilon is carried out.

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、車両や航空機等の交通
機関の振動及びこれらの振動に起因して生ずる騒音を能
動的に制御して低減させる能動振動制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active vibration control system for actively controlling and reducing vibrations of transportation means such as vehicles and airplanes and noises caused by these vibrations.

【0002】[0002]

【従来の技術】本発明における「振動」の語は、「騒
音」をも含めた意味で使用する。
2. Description of the Related Art In the present invention, the term "vibration" is used to include "noise".

【0003】振動制御装置のうち、振動源(騒音源)か
ら発生する振動を減衰させて振動、騒音の低減化を図る
能動振動制御装置と呼称されるものがある。
Among the vibration control devices, there is one called an active vibration control device for reducing the vibration and noise by attenuating the vibration generated from the vibration source (noise source).

【0004】従来、この種の能動振動制御装置として
は、振動源からの振動を検出する振動検出手段と、該振
動検出手段により検出される振動が参照信号として入力
され、かつ該参照信号の振動伝達特性に対して逆位相の
伝達特性を有する相殺信号を適応フィルタを用いて生成
する制御手段と、該制御手段により生成された相殺信号
に基づいて相殺振動を発生する相殺振動発生手段と、該
相殺振動発生手段により発生する相殺振動と前記振動源
からの振動との相殺誤差を検出する誤差信号検出手段と
を備え、該誤差信号検出手段により検出される誤差信号
が最小値となるように前記相殺信号の伝達特性を制御す
る能動振動制御装置が知られている(例えば、特表平1
−501344号公報)。
Conventionally, as an active vibration control device of this kind, a vibration detecting means for detecting a vibration from a vibration source, a vibration detected by the vibration detecting means are inputted as a reference signal, and the vibration of the reference signal is inputted. Control means for generating a canceling signal having a transfer characteristic having a phase opposite to that of the transfer characteristic by using an adaptive filter; canceling vibration generating means for generating canceling vibration based on the canceling signal generated by the control means; An error signal detecting means for detecting a canceling error between the canceling vibration generated by the canceling vibration generating means and the vibration from the vibration source is provided, and the error signal detected by the error signal detecting means is set to a minimum value. An active vibration control device that controls the transfer characteristic of a cancellation signal is known (for example, Japanese Patent Publication No.
No. 501344).

【0005】上記特表平1−501344号公報に開示
された能動振動制御装置においては、制御手段には2個
のFIR適応デジタルフィルタ(ADF;以下「適応フ
ィルタ」という)が内蔵され、基本周波数とその高調波
の特定周波数のみを選択して処理している。
In the active vibration control device disclosed in the above Japanese Patent Publication No. 1-501344, the control means has two FIR adaptive digital filters (ADF; hereinafter referred to as "adaptive filter") built therein, and a fundamental frequency. And the specific frequency of its harmonics are selected and processed.

【0006】また、上記制御手段において、最適な相殺
信号を生成するための適応アルゴリズム(計算法)とし
てはLMSアルゴリズム(LMS:Least Mea
nSquare)が使用されるのが一般的である。
In the above control means, an LMS algorithm (LMS: Least Mea) is used as an adaptive algorithm (calculation method) for generating the optimum cancellation signal.
nSquare) is commonly used.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の能動振動制御装置においては、適応フィルタのフィ
ルタ係数の初期値は0であるため、例えば車両に搭載さ
れた能動振動制御装置を車両の出荷後初めて使用したと
きは振動低減効果が得られにくく、その後の装置の使用
に伴い、適応フィルタのフィルタ係数値が相殺すべき振
動に応じた値に収束してゆき、やがて所要の振動低減効
果が得られるようになる。このように、従来の能動振動
制御装置は、振動を十分に相殺する相殺信号を発生する
までの収束時間が長いという問題点があった。
However, in the above-mentioned conventional active vibration control device, since the initial value of the filter coefficient of the adaptive filter is 0, for example, the active vibration control device mounted on the vehicle is shipped after the vehicle is shipped. When used for the first time, it is difficult to obtain the vibration reduction effect, and with subsequent use of the device, the filter coefficient value of the adaptive filter converges to a value according to the vibration that should be canceled, and eventually the required vibration reduction effect is obtained. Will be available. As described above, the conventional active vibration control device has a problem that the convergence time is long until the canceling signal that sufficiently cancels the vibration is generated.

【0008】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、使用開始時から直ちに所望の騒音低
減効果が得られる能動振動制御装置を提供することであ
る。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an active vibration control device which can obtain a desired noise reduction effect immediately after the start of use.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、振動源からの振動と関連性の高い信号を参照
信号として入力し、かつ振動源からの振動伝達特性に対
して逆位相の伝達特性を有する相殺信号を適応フィルタ
を用いて生成する制御手段と、該制御手段により生成さ
れた相殺信号に基づいて相殺振動を発生する相殺振動発
生手段と、該相殺振動発生手段により発生する相殺振動
と前記振動源からの振動との相殺誤差を検出する誤差信
号検出手段とを備え、該誤差信号検出手段により検出さ
れる誤差信号が最小値となるように前記相殺信号の伝達
特性を制御する能動振動制御装置において、前記適応フ
ィルタの値として、相殺すべき振動に応じた所定の振動
伝達特性を有する相殺信号を生成する値を予め求め、該
求めた値を初期値として前記適応フィルタに設定して成
ることを特徴とする。そして、例えばエンジン騒音を対
象にしたときは、前記初期値は、車両の暖気運転時に発
生する振動を相殺するのに適した値であることを特徴と
する。
To achieve the above object, the present invention inputs a signal highly related to vibration from a vibration source as a reference signal, and has a phase opposite to the vibration transfer characteristic from the vibration source. Control means for generating a canceling signal having a transfer characteristic using an adaptive filter, canceling vibration generating means for generating canceling vibration based on the canceling signal generated by the controlling means, and canceling vibration generating means An error signal detecting means for detecting a canceling error between the canceling vibration and the vibration from the vibration source is provided, and the transfer characteristic of the canceling signal is controlled so that the error signal detected by the error signal detecting means becomes a minimum value. In the active vibration control device, a value for generating a cancellation signal having a predetermined vibration transfer characteristic according to the vibration to be canceled is obtained in advance as the value of the adaptive filter, and the obtained value is an initial value. Characterized in that it comprises set to the adaptive filter by. When the engine noise is targeted, for example, the initial value is a value suitable for canceling the vibration generated during the warm-up operation of the vehicle.

【0010】更に、本発明は、振動源からの振動と関連
性の高い信号を参照信号として入力し、かつ振動源から
の振動伝達特性に対して逆位相の伝達特性を有する相殺
信号を適応フィルタを用いて生成する制御手段と、該制
御手段により生成された相殺信号に基づいて相殺振動を
発生する相殺振動発生手段と、該相殺振動発生手段によ
り発生する相殺振動と前記振動源からの振動との相殺誤
差を検出する誤差信号検出手段とを備え、該誤差信号検
出手段により検出される誤差信号が最小値となるように
前記相殺信号の伝達特性を制御する能動振動制御装置に
おいて、相殺すべき振動に応じた所定の振動伝達特性を
有する相殺信号を生成するフィルタ値を予め求め、該求
めたフィルタ値を設定した固定フィルタを前記適応フィ
ルタと共に用いることを特徴とする。
Further, according to the present invention, a signal highly related to the vibration from the vibration source is input as a reference signal, and a canceling signal having a transfer characteristic opposite in phase to the vibration transfer characteristic from the vibration source is adaptively filtered. A canceling vibration generating means for generating a canceling vibration based on a canceling signal generated by the controlling means, and a canceling vibration generated by the canceling vibration generating means and a vibration from the vibration source. In the active vibration control device for controlling the transfer characteristic of the canceling signal so that the error signal detected by the error signal detecting means has a minimum value. A filter value for generating a cancellation signal having a predetermined vibration transfer characteristic according to vibration is obtained in advance, and a fixed filter in which the obtained filter value is set is used together with the adaptive filter. And wherein the door.

【0011】[0011]

【作用】上記構成によれば、請求項1,2記載の発明
は、制御手段は、予め求めた初期値が設定された適応フ
ィルタにより、装置の使用開始時から直ちに所定の振動
伝達特性を有する相殺信号を生成し、この相殺信号に応
じて相殺振動発生手段は相殺振動を発生する。該相殺振
動と振動源からの振動との相殺誤差は、誤差検出手段に
より検出され、該検出された相殺誤差が最小値となるよ
うに前記相殺信号の伝達特性が制御される。
According to the above-mentioned structure, in the invention according to claims 1 and 2, the control means has a predetermined vibration transfer characteristic immediately after the start of use of the device, by the adaptive filter in which an initial value obtained in advance is set. A canceling signal is generated, and the canceling vibration generating means generates canceling vibration in response to the canceling signal. An offset error between the offset vibration and the vibration from the vibration source is detected by the error detection means, and the transfer characteristic of the offset signal is controlled so that the detected offset error becomes a minimum value.

【0012】請求項3記載の発明は、制御手段は、装置
の使用開始時、予め求めた初期値が設定された固定フィ
ルタにより、所定の伝達特性を有する相殺信号を生成
し、誤差検出手段により検出された相殺誤差が最小値と
なるように前記相殺信号の伝達特性を制御する。
According to a third aspect of the present invention, the control means generates a canceling signal having a predetermined transfer characteristic by the fixed filter having an initial value determined in advance at the start of use of the device, and the error detecting means causes the canceling signal to be generated. The transfer characteristic of the cancellation signal is controlled so that the detected cancellation error has a minimum value.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0014】図1は、本発明に係る能動振動制御装置の
第1実施例の概略構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a first embodiment of an active vibration control device according to the present invention.

【0015】本実施例の能動制御装置は、図1に示すよ
うに騒音源(振動源)からの騒音を検出する騒音センサ
1と、該騒音センサ1により検出される騒音が参照信号
として入力されかつ該参照信号の伝達特性に対して逆位
相の伝達特性を有する相殺信号を生成する適応フィルタ
2と、適応フィルタ2により生成された相殺信号に基づ
いて相殺音を発するスピーカ3と、スピーカ3により発
せられた相殺音と前記参照信号との誤差を検出するマイ
クロホン4とを主要部として構成されている。但し、ス
ピーカアンプ、マイクアンプ、騒音センサ用アンプは本
図から省いている。
As shown in FIG. 1, the active control system of this embodiment receives a noise sensor 1 for detecting noise from a noise source (vibration source), and noise detected by the noise sensor 1 as a reference signal. Also, the adaptive filter 2 that generates a canceling signal having a transfer characteristic having a phase opposite to that of the reference signal, the speaker 3 that emits a canceling sound based on the canceling signal generated by the adaptive filter 2, and the speaker 3 The microphone 4 for detecting an error between the emitted canceling sound and the reference signal is mainly configured. However, the speaker amplifier, the microphone amplifier, and the noise sensor amplifier are omitted from this figure.

【0016】騒音センサ1により検出された騒音(一次
騒音)はA/Dコンバータ5によってサンプリングさ
れ、デジタルデータの基準信号(参照信号)Xとして適
応フィルタ2に入力される。該適応フィルタ2からは上
述の如く生成された相殺信号が出力されてD/Aコンバ
ータ6でアナログ信号に変換され、スピーカ3から相殺
音(二次騒音)が発せられる。
The noise (primary noise) detected by the noise sensor 1 is sampled by the A / D converter 5 and input to the adaptive filter 2 as a standard signal (reference signal) X of digital data. The cancellation signal generated as described above is output from the adaptive filter 2, converted into an analog signal by the D / A converter 6, and cancellation noise (secondary noise) is emitted from the speaker 3.

【0017】一方、マイクロホン4はスピーカ3からの
相殺音を受信し、該相殺音はA/Dコンバータ7により
サンプリングされ、デジタルデータの誤差信号εとして
取り出され、適応フィルタ2にフィードバックされる。
すなわち、誤差信号は、一次騒音と二次騒音との相殺誤
差を示すものであり、上記適応フィルタ2は前記誤差信
号が最小値となるように相殺信号の逆位相の伝達特性を
変更し騒音を低減する。
On the other hand, the microphone 4 receives the canceling sound from the speaker 3, the canceling sound is sampled by the A / D converter 7, extracted as an error signal ε of digital data, and fed back to the adaptive filter 2.
That is, the error signal indicates a canceling error between the primary noise and the secondary noise, and the adaptive filter 2 changes the transfer characteristic of the opposite phase of the canceling signal so that the error signal becomes the minimum value, thereby reducing the noise. Reduce.

【0018】また、上記適応フィルタ2において、最適
な相殺信号を生成するための適応アルゴリズム(計算
法)としてLMSアルゴリズム(LMS:Least
Mean Square)が使用されている。
In the adaptive filter 2, an LMS algorithm (LMS: Least) is used as an adaptive algorithm (calculation method) for generating an optimum cancellation signal.
Mean Square) is used.

【0019】以上説明した図1の構成は、従来例で説明
したものと実質的に同一であるが、従来例では適応フィ
ルタ2のフィルタ係数の初期値が0であるのに対して、
本実施例では、該初期値が所定の振動伝達特性を有する
相殺信号を生成する値に予め設定されている点が異なっ
ている。
The configuration of FIG. 1 described above is substantially the same as that described in the conventional example, but in the conventional example, the initial value of the filter coefficient of the adaptive filter 2 is 0.
The present embodiment is different in that the initial value is preset to a value that generates a cancellation signal having a predetermined vibration transfer characteristic.

【0020】上記初期値は、例えば、能動振動制御装置
が使用される交通機関を開発する際に予め測定等により
設定される。即ち、先ず適応フィルタのフィルタ係数値
が0の状態で、能動振動制御装置を搭載した交通機関、
例えば荒れた路面を走行する際に発生するロードノイズ
を対象にした場合、車両を実際の路上で実走させるか、
またはロードノイズ路面を備えたシャシダイナモメータ
上で走行させることにより、適応フィルタのフィルタ係
数値が0から変化し収束されて略一定になったときの値
を測定する。しかして、車両の量産時に、該測定したフ
ィルタ係数値を量産車に搭載される能動振動制御装置の
適応フィルタに入力しておく。上記設定したフィルタ係
数の初期値は予め実験的な測定により得られる複数の測
定値の平均値に設定される。しかし、製造上のバラツキ
等により振動の伝達特性等が車両毎に異なるため、上記
平均値に設定された初期値では振動を最小にすることは
できないが、従来のように初期値が0の状態から装置の
使用を開始する場合に比較して、フィルタ係数値の収束
時間ははるかに短かく、装置の使用開始時から直ちに略
所要の消音効果を得ることができる。
The above-mentioned initial value is set in advance, for example, by measurement when developing a transportation system in which the active vibration control device is used. That is, first, with the filter coefficient value of the adaptive filter being 0, a transportation facility equipped with an active vibration control device,
For example, when targeting road noise generated when driving on a rough road surface, whether the vehicle actually runs on the actual road,
Alternatively, by traveling on a chassis dynamometer equipped with a road noise road surface, the value when the filter coefficient value of the adaptive filter changes from 0 and is converged and becomes substantially constant is measured. Therefore, when the vehicle is mass-produced, the measured filter coefficient value is input to the adaptive filter of the active vibration control device mounted on the mass-produced vehicle. The initial value of the set filter coefficient is set in advance to the average value of a plurality of measurement values obtained by experimental measurement. However, since the transmission characteristics of vibration and the like vary from vehicle to vehicle due to manufacturing variations and the like, it is not possible to minimize the vibration with the initial value set to the above average value. The convergence time of the filter coefficient value is much shorter than that when the device is started to be used, and a substantially required silencing effect can be immediately obtained from the start of use of the device.

【0021】上述のように、上記初期値で振動は完全に
相殺することができないがその後の装置の振動制御によ
りフィルタ係数値が更新されて短時間内で所要の値に収
束され、十分な消音効果が達成されるようになる。
As described above, the vibration cannot be completely canceled by the above-mentioned initial value, but the filter coefficient value is updated by the vibration control of the device thereafter, and the value is converged to the required value within a short time, resulting in sufficient noise reduction. The effect will be achieved.

【0022】図2は、本発明に係る能動振動制御装置の
第2実施例の概略構成を示すブロック図である。本実施
例は、上記第1実施例の構成に対して、固定フィルタ8
を付加した点が異なるので、図1に共通な要素には同一
符号を付し、構成及び作用の詳細な説明は省略する。
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the second embodiment of the active vibration control system according to the present invention. This embodiment is different from the first embodiment in that the fixed filter 8
The same reference numerals are given to the elements common to FIG. 1, and detailed description of the configuration and operation will be omitted.

【0023】図2において、固定フィルタ8はA/Dコ
ンバータ5と適応フィルタ2の間に介装されている。こ
の固定フィルタ8のフィルタ係数値は上述した第1実施
例と同様に、予め実験的に測定した値に設定されてい
る。
In FIG. 2, the fixed filter 8 is interposed between the A / D converter 5 and the adaptive filter 2. The filter coefficient value of the fixed filter 8 is set to a value experimentally measured in advance, as in the first embodiment described above.

【0024】騒音センサ1により検出された騒音は、A
/Dコンバータ5によりデジタルデータとしての基準信
号Xに変換された後固定フィルタ8に入力される。固定
フィルタ8は、所定の振動を制御する相殺信号、例え
ば、所定周波数域の振動を最小にする相殺信号を出力可
能にするフィルタで、基準信号Xは固定フィルタ8によ
りフィルタリングされ基準信号X′となり、該基準信号
X′は、適応フィルタ2に供給される。この固定フィル
タ8を用いたことにより、装置の使用開始時には、前述
した第1実施例と同様に、使用開始時から直ちに所定の
消音効果を奏する。
The noise detected by the noise sensor 1 is A
After being converted into a reference signal X as digital data by the / D converter 5, it is input to the fixed filter 8. The fixed filter 8 is a filter capable of outputting a canceling signal that controls a predetermined vibration, for example, a canceling signal that minimizes a vibration in a predetermined frequency range. The reference signal X is filtered by the fixed filter 8 to become a reference signal X ′. , The reference signal X ′ is supplied to the adaptive filter 2. By using this fixed filter 8, at the start of use of the device, a predetermined sound deadening effect is immediately obtained from the start of use, as in the first embodiment described above.

【0025】第1実施例では、装置の使用開始時のみ所
定の相殺信号を出力するように適応フィルタ2のフィル
タ係数が決められ、制御が進むに従って前記誤差信号を
最小にするように順次フィルタ係数が更新されるが、本
実施例では、先ず装置の使用開始時には騒音源(振動
源)からの振動を基に、固定フィルタ8により所定の振
動が相殺され、これにより相殺できない振動成分のみが
適応フィルタ2の適応制御により相殺制御される。この
適応制御により適応フィルタ2のフィルタ係数が更新さ
れていく。このように、本実施例では、装置の使用開始
時から適応フィルタ2には、固定フィルタ8により所定
の振動を相殺する信号X′が供給されるため、適応フィ
ルタ2の負担が大幅に減少され、誤差信号εを最小にす
るまでの収束時間が大幅に短かくなる。
In the first embodiment, the filter coefficient of the adaptive filter 2 is determined so that the predetermined canceling signal is output only when the device is started to be used, and as the control progresses, the filter coefficient is sequentially increased so as to minimize the error signal. In the present embodiment, the fixed filter 8 cancels a predetermined vibration based on the vibration from the noise source (vibration source) at the start of use of the device, and only the vibration component that cannot be canceled is applied. The cancellation is controlled by the adaptive control of the filter 2. The filter coefficient of the adaptive filter 2 is updated by this adaptive control. As described above, in this embodiment, since the fixed filter 8 supplies the signal X ′ for canceling a predetermined vibration to the adaptive filter 2 from the start of use of the apparatus, the load on the adaptive filter 2 is significantly reduced. , The convergence time until the error signal ε is minimized is significantly shortened.

【0026】また、固定フィルタ8としてランダム振動
を相殺するフィルタを用いた場合、相殺制御される振動
が周期振動とランダム振動との合成振動であるとき、適
応フィルタ2は、周期振動の除去のみに専念することが
でき、追従性が非常に良くなるという効果を奏する。
When a filter for canceling random vibration is used as the fixed filter 8, when the vibration to be cancelled is a combined vibration of periodic vibration and random vibration, the adaptive filter 2 only removes the periodic vibration. It has the effect of being able to devote itself to the task and greatly improving the followability.

【0027】尚、本実施例では、固定フィルタ8をA/
Dコンバータ5と適応フィルタ2との間の抻入したが、
これに代えて、適応フィルタ2とD/Aコンバータ6と
の間に抻入しても同様の効果を奏する。
In this embodiment, the fixed filter 8 is set to A /
I inserted between the D converter 5 and the adaptive filter 2,
Instead of this, a similar effect can be obtained by inserting between the adaptive filter 2 and the D / A converter 6.

【0028】また、固定フィルタ8のフィルタ係数の値
は、実験に供される制御系の振動伝達特性によって決定
されるが、該振動伝達特性を求める方法としては、例え
ば最尤法等のオフライン同定法若しくは前記LMS法等
のオンライン同定法により入力される参照信号と出力さ
れる振動信号とから振動伝達特性を推定する方法、また
は有限要素法等を用いて直接運動方程式から求める方法
を用いることができる。
The value of the filter coefficient of the fixed filter 8 is determined by the vibration transfer characteristics of the control system used in the experiment. As a method for obtaining the vibration transfer characteristics, for example, off-line identification such as maximum likelihood method is used. Method or a method of estimating a vibration transfer characteristic from a reference signal input and an output vibration signal by an online identification method such as the LMS method, or a method of directly calculating from a motion equation using a finite element method or the like. it can.

【0029】更に、固定フィルタ8のフィルタ係数値は
単一の所定周波数域の振動を最小にする相殺信号を出力
可能にする値に設定してもよく、または複数の異なる所
定周波数域毎に、その振動を最小にする相殺信号を出力
可能とするように決められた複数のフィルタ係数値をメ
モリに格納し、制御時に相殺すべき振動の周波数に応じ
たフィルタ係数値を前記メモリから読み出し、固定フィ
ルタ8のフィルタ係数値としてもよい。
Furthermore, the filter coefficient value of the fixed filter 8 may be set to a value that enables the output of a canceling signal that minimizes vibration in a single predetermined frequency range, or for each of a plurality of different predetermined frequency ranges. A plurality of filter coefficient values determined so that a cancellation signal that minimizes the vibration can be output is stored in a memory, and a filter coefficient value according to the frequency of the vibration to be canceled during control is read from the memory and fixed. It may be a filter coefficient value of the filter 8.

【0030】〔適用例〕図3は、本発明に係る能動振動
制御装置を車両のロードノイズ制御装置(道路表面の凹
凸に起因する車両走行時のロードノイズを低減するため
の装置)に適用した場合の一例の概略構成を示すブロッ
ク図であり、本適用例においては、騒音源(振動源)と
しての各1個の車輪に対して、2個の加速度ピックアッ
プ等から成る騒音センサが車体に装着されている。
[Application Example] FIG. 3 shows an application of the active vibration control device according to the present invention to a road noise control device for a vehicle (a device for reducing road noise when the vehicle is running due to unevenness on the road surface). FIG. 11 is a block diagram showing a schematic configuration of an example of a case, and in this application example, a noise sensor including two acceleration pickups and the like is mounted on the vehicle body for each one wheel as a noise source (vibration source). Has been done.

【0031】実際には、4個の車輪を有する車体の懸架
装置には8個の騒音センサが装着されているが、図3に
は説明の都合上、車両の右側車輪を騒音源とする4個の
騒音センサ101〜104のみが図示されている。
In practice, eight noise sensors are mounted on a suspension system of a vehicle body having four wheels, but in FIG. 3, the right wheel of the vehicle is used as a noise source for convenience of description. only pieces of noise sensors 10 1 to 10 4 is illustrated.

【0032】本適用例は、騒音センサ101〜104と、
騒音センサ101〜104により得られた信号をデジタル
信号x1〜x4に変換するA/Dコンバータ111〜114
と、デジタル信号x1〜x4を基準信号とし、後述するエ
ラー信号e1,e2を最小値にする相殺信号を発生する適
応制御回路121〜124と、適応制御回路121〜124
の出力信号y11〜y14及びy21〜y24をそれぞれ加算す
る加算器131,132と、加算器131,132のデジタ
ル出力信号u1,u2をアナログ信号に変換するD/Aコ
ンバータ141,142と、D/Aコンバータ141,1
2から出力される相殺信号を相殺音に変換するスピー
カ151,152と、車室内騒音(一時騒音)と該相殺音
(二次騒音)との相殺誤差を検出するマイクロホン16
1,162と、マイクロホン161,162により検出され
たアナログデータとしての誤差信号をデジタル信号
1,e2に変換するA/Dコンバータ171,172とに
より構成されている。
In this application example, noise sensors 10 1 to 10 4 and
A / D converter 11 1 to 11 4 for converting the signal obtained by the noise sensor 10 1 to 10 4 to the digital signal x 1 ~x 4
And adaptive control circuits 12 1 to 12 4 that generate cancellation signals that use digital signals x 1 to x 4 as reference signals to minimize error signals e 1 and e 2 described later, and adaptive control circuits 12 1 to 12 Four
Output signals y 11 to y 14 and y 21 to y 24 of the adders 13 1 and 13 2 and the digital output signals u 1 and u 2 of the adders 13 1 and 13 2 are converted into analog signals. / A converters 14 1 and 14 2 and D / A converters 14 1 and 1
Speakers 15 1 and 15 2 that convert the canceling signal output from 4 2 into canceling sound, and a microphone 16 that detects a canceling error between vehicle interior noise (temporary noise) and the canceling sound (secondary noise).
1 and 16 2 and A / D converters 17 1 and 17 2 for converting error signals as analog data detected by the microphones 16 1 and 16 2 into digital signals e 1 and e 2 .

【0033】適応制御回路121は、対応する騒音源か
ら対応するマイクロホン161,162までのこの制御系
特有の遅延特性等を補償する4つのFIRフィルタ18
111〜18122(そのフィルタ係数をそれぞれC11(∧)
〜C22(∧)とする)と、フィルタ係数W11,W21に基
づき基準信号x1から相殺信号を発生する適応フィルタ
1911,1912と、FIRフィルタ18111〜18122
より補正された基準信号x1とエラー信号e1,e2に基
づき基準信号x1、即ち、騒音源からマイクロホン1
1,162までの伝達特性に対して逆位相の伝達特性
(逆伝達特性)を演算し、適応フィルタ1911,1912
のフィルタ係数W11,W21を更新するMEFXLMS処
理部2011,2012とから成っている。
The adaptive control circuit 12 1 includes four FIR filters 18 for compensating for delay characteristics peculiar to this control system from the corresponding noise sources to the corresponding microphones 16 1 and 16 2.
111 to 18 122 (The filter coefficient is C 11 (∧), respectively)
˜C 22 (∧)) and adaptive coefficients 19 11 and 19 12 that generate a cancellation signal from the reference signal x 1 based on the filter coefficients W 11 and W 21 and FIR filters 18 111 to 18 122 . Based on the reference signal x 1 and the error signals e 1 and e 2 , the reference signal x 1 , that is, the microphone 1 from the noise source.
The transfer characteristics of the opposite phase (reverse transfer characteristics) are calculated with respect to the transfer characteristics up to 6 1 and 16 2 , and adaptive filters 19 11 and 19 12
MEFXLMS processing units 20 11 and 20 12 for updating the filter coefficients W 11 and W 21 of the above.

【0034】MEFX LMS処理部2011,20
12は、適応アルゴリズムとしてMEFX(Multiple Err
or Filtered-X)LMSアルゴリズムを有し、該アルゴ
リズムによりFIRフィルタ18111〜18122によりフ
ィルタリングされた基準信号x1とエラー信号e1,e2
とから最適な相殺信号を生成するべく、上記逆伝達特性
を演算し、該演算結果に基いて適応フィルタ1911,1
12のフィルタ係数W11,W21を更新する制御を実行す
る。
[0034] MEFX LMS processing unit 20 11, 20
12 is MEFX (Multiple Err) as an adaptive algorithm.
or Filtered-X) LMS algorithm, and the reference signal x 1 and the error signals e 1 and e 2 filtered by the FIR filters 18 111 to 18 122 by the algorithm.
In order to generate the optimum cancellation signal from the above, the inverse transfer characteristic is calculated, and based on the calculation result, the adaptive filters 19 11 , 1
The control for updating the filter coefficients W 11 and W 21 of 9 12 is executed.

【0035】更に、適応フィルタ1911,1912のフィ
ルタ係数W11,W21の初期値は、予め実験的に測定され
た値に設定されている。
Further, the initial values of the filter coefficients W 11 and W 21 of the adaptive filters 19 11 and 19 12 are set to values experimentally measured in advance.

【0036】同様にして、適応制御回路12n(n=
2,3,4)は、FIRフィルタ18n11〜18n
22と、適応フィルタ19n1,19n2と、MEFX L
MS処理部20n1,20n2(n=2,3,4)とから
成っている。
Similarly, the adaptive control circuit 12n (n =
2, 3, 4) are FIR filters 18n 11 to 18n
22 , adaptive filters 19n 1 and 19n 2 , and MEFX L
The MS processing units 20n 1 and 20n 2 (n = 2, 3, 4).

【0037】以下、本適用例の制御動作について詳細に
説明する。
The control operation of this application example will be described in detail below.

【0038】図3において、騒音センサ101〜104
よりピックアップされた騒音信号は、夫々A/Dコンバ
ータ111〜114を介してデジタルデータとしての基準
信号x1〜x4に変換される。
[0038] In FIG. 3, the noise signals picked up by the noise sensor 10 1 to 10 4 is converted to the reference signal x 1 ~x 4 as digital data via the respective A / D converters 11 1 to 11 4 .

【0039】基準信号x1〜x4は、まず、夫々適応フィ
ルタ1911,1921,1931,1941のフィルタ係数W
11,W12,W13,W14と乗算され、デジタル信号y
11(=W111),y12(=W122),y13(=W13
3),y14(=W144)が生成される。
The reference signals x 1 to x 4 are first converted into filter coefficients W of the adaptive filters 19 11 , 19 21 , 19 31 , 19 41 , respectively.
Multiplied by 11 , W 12 , W 13 , and W 14 , the digital signal y
11 (= W 11 x 1 ), y 12 (= W 12 x 2 ), y 13 (= W 13 x
3 ) and y 14 (= W 14 x 4 ) are generated.

【0040】次に、デジタル信号y11,y12,y13,y
14は加算器131により加算され、デジタル信号u1(=
11+y12+y13+y14)が生成される。該信号u
1は、D/Aコンバータ141によりアナログ変換され、
スピーカ151を介して音U1として空間に伝搬される。
Next, digital signals y 11 , y 12 , y 13 , y
14 is added by the adder 13 1 , and the digital signal u 1 (=
y 11 + y 12 + y 13 + y 14 ) is generated. The signal u
1 is analog-converted by the D / A converter 14 1 ,
The sound U 1 is propagated to the space through the speaker 15 1 .

【0041】同様にして、デジタル信号x1〜x4は、適
応フィルタ1912,1922,1932,1942のフィルタ
係数W21,W22,W23,W24と乗算され、デジタル信号
21(=W211),y22(=W222),y23(=W23
3),y24(=W244)が生成され、加算器132
介してデジタル信号u2(=y21+y22+y23+y24
が生成され、同様にして、信号u2は、D/Aコンバー
タ142によりアナログ変換され、スピーカ152を介し
て音U2として空間に伝搬される。
Similarly, the digital signals x 1 to x 4 are multiplied by the filter coefficients W 21 , W 22 , W 23 , W 24 of the adaptive filters 19 12 , 19 22 , 19 32 , 19 42 to obtain the digital signal y. 21 (= W 21 x 1 ), y 22 (= W 22 x 2 ), y 23 (= W 23
x 3 ), y 24 (= W 24 x 4 ) is generated, and the digital signal u 2 (= y 21 + y 22 + y 23 + y 24 ) is added via the adder 13 2.
Similarly, the signal u 2 is analog-converted by the D / A converter 14 2 and propagated to the space as the sound U 2 via the speaker 15 2 .

【0042】スピーカ151からマイクロホン161,1
2までの空間の伝達関数をそれぞれC11,C21,スピ
ーカ152からマイクロホン161,162までの空間の
伝達関数をそれぞれC12,C22とすると、マイクロホン
161,162により入力された信号E1,E2は、以下の
ようになる。
From the speaker 15 1 to the microphones 16 1 , 1
When the transfer functions in the space up to 6 2 are C 11 and C 21 , respectively, and the transfer functions in the space from the speaker 15 2 to the microphones 16 1 and 16 2 are C 12 and C 22 , respectively, input by the microphones 16 1 and 16 2. The generated signals E 1 and E 2 are as follows.

【0043】E1=C111+C122+H111+H21
2+H313+H4142=C211+C222+H121+H222+H323
424 但しHijは騒音センサ101〜104からマイクロホン
161,162まで直接伝播する伝播特性である。
E 1 = C 11 U 1 + C 12 U 2 + H 11 X 1 + H 21 X
2 + H 31 X 3 + H 41 X 4 E 2 = C 21 U 1 + C 22 U 2 + H 12 X 1 + H 22 X 2 + H 32 X 3 +
H 42 X 4 However, Hij is a propagation characteristic that directly propagates from the noise sensors 10 1 to 10 4 to the microphones 16 1 and 16 2 .

【0044】このアナログ信号E1,E2は、それぞれA
/Dコンバータ161,162によりデジタル信号である
エラー信号e1,e2に変換される。
The analog signals E 1 and E 2 are respectively A
The / D converters 16 1 and 16 2 convert the error signals e 1 and e 2 which are digital signals.

【0045】エラー信号e1,e2は、FIRフィルタ1
111,18121からの基準信号x1がC11(∧)及びC
21(∧)により補正された信号C11(∧)x1及びC21
(∧)x1とともにMEFX LMS処理部2011に入
力され、MEFX LMSアルゴリズムにより演算が行
われ、エラー信号e1,e2の値を最小にするように適応
フィルタ1911のフィルタ係数がW11が決定され、更新
される。
The error signals e 1 and e 2 are transmitted to the FIR filter 1
The reference signal x 1 from 8 111 , 18 121 is C 11 (∧) and C
Signal C 11 (∧) x 1 and C 21 corrected by 21 (∧)
(∧) x 1 is input to the MEFX LMS processing unit 20 11 and is calculated by the MEFX LMS algorithm, and the filter coefficient of the adaptive filter 19 11 is W 11 so as to minimize the values of the error signals e 1 and e 2. Is determined and updated.

【0046】同様にして、フィルタ係数W12〜W14,W
21〜W24が更新され、これら更新されたフィルタ係数W
nm(n=1,2;m=1,2,3,4)により信号Y
nm(=Wnm・xm)(n=1,2;m=1,2,
3,4)が更新される。次に、加算器131,132によ
り信号u1,u2が生成され、D/Aコンバータ141
142及びスピーカ151,152を介して、信号e1,e
2を最小にする相殺音U1,U2が空間に伝搬され、空間
に存在している振動音と干渉し、消音制御が行われる。
この相殺音によっても除去されない振動は、再び集音マ
イク161,162に入力され、以下、上述した制御手順
に従って順次空間内の振動を最小にするように制御が行
われる。
Similarly, the filter coefficients W 12 to W 14 , W
21 to W 24 are updated, and these updated filter coefficients W
signal Y by nm (n = 1,2; m = 1,2,3,4)
nm (= Wnm · xm) (n = 1,2; m = 1,2,
3, 4) are updated. Next, the adders 13 1 and 13 2 generate the signals u 1 and u 2 , respectively, and the D / A converters 14 1 and
14 2 and the speakers 15 1 and 15 2 through the signals e 1 and e
The canceling sounds U 1 and U 2 that minimize 2 are propagated to the space, interfere with the vibration sound existing in the space, and the silencing control is performed.
The vibrations that are not removed by the canceling sound are input to the sound collecting microphones 16 1 and 16 2 again, and control is performed so as to sequentially minimize the vibrations in the space according to the control procedure described above.

【0047】上記適応フィルタ1911〜1942のフィル
タ係数W11〜W24の初期値は、初期値メモリM11〜M24
に格納されている。そして初期値メモリM11〜M24の値
は、例えばエンジンノイズを対象にしたとき、車両の乗
員が1人で暖機運転を行うときにエンジンの振動により
発生するいわゆるこもり音を十分除去できるように、予
めこのような場合をシミュレートした条件でエンジンを
作動させて適応フィルタの係数値を測定し、その平均値
を得ることにより決定される。しかして、能動振動制御
は、例えばエンジン始動後3秒経過した時、即ち、エン
ジンの回転数が暖機運転の回転数となった時に開始す
る。このようにして、エンジンが始動され、3秒経過す
ると、本装置の作動が開始され、初期値メモリM11〜M
24から読み込まれた前記初期値によって生成された相殺
信号が出力され、D/Aコンバータ141,142を介し
てアナログ信号に変換され、スピーカ151,152から
相殺音が発せられる。適応フィルタの係数の初期値を上
述のように設定したので、装置の最初の使用時から略十
分な消音効果が得られる。尚、振動制御の開始時点を、
エンジン始動後3秒経過後にすることに代えて、スター
タスイッチをオフした時点としてもよい。
The initial values of the filter coefficients W 11 to W 24 of the adaptive filters 19 11 to 19 42 are the initial value memories M 11 to M 24.
It is stored in. The values of the initial value memories M 11 to M 24 are set so that, for example, when engine noise is targeted, so-called muffled noise generated by vibration of the engine when one vehicle occupant performs warm-up operation is sufficiently removed. First, the engine is operated under conditions that simulate such a case in advance, the coefficient values of the adaptive filter are measured, and the average value is obtained. Then, the active vibration control is started, for example, when 3 seconds have passed after the engine was started, that is, when the engine speed reached the warm-up speed. In this way, when the engine is started and 3 seconds have passed, the operation of this device is started and the initial value memories M 11 to M
The cancellation signal generated by the initial value read from 24 is output, converted into an analog signal through the D / A converters 14 1 and 14 2, and cancellation sounds are emitted from the speakers 15 1 and 15 2 . Since the initial value of the coefficient of the adaptive filter is set as described above, a substantially sufficient silencing effect can be obtained from the first use of the device. The start point of vibration control is
Instead of 3 seconds after starting the engine, the starter switch may be turned off.

【0048】以上のようにして、適応フィルタ1911
1942の係数の初期値として、同一車種の暖機運転時の
平均的な振動を最小にする値を採用することにより、所
要の消音効果を装置の使用開始時から直ちに得ることが
でき、また、MEFX LMS処理部2011〜20
42は、この初期値では除去できない振動のみを相殺する
制御を行えばよいため、略完全な消音効果が得られるま
での収束時間が大幅に短縮される。
As described above, the adaptive filters 19 11 ...
By adopting a value that minimizes the average vibration during warm-up operation of the same vehicle type as the initial value of the coefficient of 19 42 , the required silencing effect can be immediately obtained from the start of use of the device, and , MEFX LMS processing unit 20 11-20
Since the control for 42 only needs to cancel the vibration that cannot be removed by this initial value, the convergence time until a substantially complete silencing effect is obtained is greatly shortened.

【0049】尚、本適応例では、前記初期値として1人
乗車の暖機運転時の振動を最小にする値としたが、これ
に限るものではなく、例えば、エンジンの異なる所定回
転数毎に、その振動を最小にする複数の初期値を予め測
定により得てメモリに格納し、制御開始時の回転数に応
じた初期値をメモリから読み出して適応フィルタのフィ
ルタ係数の初期値として用いるようにしてもよい。
In the present application example, the initial value is set to a value that minimizes the vibration during warm-up operation of a single passenger, but the present invention is not limited to this value. , A plurality of initial values that minimize the vibration are obtained in advance by measurement and stored in the memory, and the initial value according to the rotation speed at the start of control is read from the memory and used as the initial value of the filter coefficient of the adaptive filter. May be.

【0050】この場合、前述したように、振動制御の開
始はエンジンが各所定の回転数になったときに行う。
In this case, as described above, the vibration control is started when the engine reaches each predetermined rotation speed.

【0051】尚、図2の固定フィルタを適応フィルタと
併用する場合にも、上述と同様の初期値の設定および制
御開始時点の設定が可能であることは勿論である。
Of course, even when the fixed filter shown in FIG. 2 is used in combination with the adaptive filter, it is possible to set the initial value and the control start point as described above.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、振動源
からの振動と関連性の高い信号を参照信号として入力
し、かつ振動源からの振動伝達特性に対して逆位相の伝
達特性を有する相殺信号を適応フィルタを用いて生成す
る制御手段と、該制御手段により生成された相殺信号に
基づいて相殺振動を発生する相殺振動発生手段と、該相
殺振動発生手段により発生する相殺振動と前記振動源か
らの振動との相殺誤差を検出する誤差信号検出手段とを
備え、該誤差信号検出手段により検出される誤差信号が
最小値となるように前記相殺信号の伝達特性を制御する
能動振動制御装置において、前記適応フィルタの値とし
て、相殺すべき振動に応じた所定の振動伝達特性を有す
る相殺信号を生成する値を予め求め、該求めた値を初期
値として前記適応フィルタに設定して成り、また、相殺
すべき振動に応じた所定の振動伝達特性を有する相殺信
号を生成するフィルタ値を予め求め、該求めたフィルタ
値を設定した固定フィルタを前記適応フィルタと共に用
いるので、制御を開始した時点から所定の振動特性を有
する振動を除去し、また、前記振動を十分に相殺する相
殺信号を発生するまでの収束時間を短縮することが可能
となる効果がある。
As described above, according to the present invention, a signal highly related to vibration from a vibration source is input as a reference signal, and a transfer characteristic having a phase opposite to that of the vibration transfer characteristic from the vibration source is input. Control means for generating a canceling signal using an adaptive filter, canceling vibration generating means for generating canceling vibration based on the canceling signal generated by the controlling means, canceling vibration generated by the canceling vibration generating means, and An active vibration control that includes an error signal detection unit that detects a cancellation error with a vibration from a vibration source, and controls the transfer characteristic of the cancellation signal so that the error signal detected by the error signal detection unit has a minimum value. In the apparatus, as the value of the adaptive filter, a value for generating a cancellation signal having a predetermined vibration transfer characteristic according to the vibration to be canceled is obtained in advance, and the obtained value is used as an initial value for the adaptive filter. The filter value for generating a canceling signal having a predetermined vibration transfer characteristic corresponding to the vibration to be canceled is obtained in advance, and a fixed filter having the obtained filter value is used together with the adaptive filter. Therefore, it is possible to remove the vibration having a predetermined vibration characteristic from the time when the control is started, and it is possible to shorten the convergence time until the cancellation signal that sufficiently cancels the vibration is generated.

【0053】また、前記初期値として車両の暖機運転時
の振動を相殺する相殺信号を生成する値をとることによ
り、暖機運転時に特有な振動を制御開始時から除去する
ことができる。
Further, by taking a value that generates a cancellation signal for canceling the vibration during the warm-up operation of the vehicle as the initial value, the vibration peculiar to the warm-up operation can be removed from the start of the control.

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

【図1】本発明に係る能動振動制御装置の第1実施例の
概略構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a first embodiment of an active vibration control device according to the present invention.

【図2】本発明に係る能動振動制御装置の第2実施例の
概略構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a second embodiment of the active vibration control device according to the present invention.

【図3】本発明に係る能動振動制御装置をロードノイズ
キャンセラに適用した適用例の概略構成を示すブロック
図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of an application example in which the active vibration control device according to the present invention is applied to a road noise canceller.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 騒音センサ(振動検出手段) 2 適応フィルタ(制御手段) 3 スピーカ(相殺振動発生手段) 4 マイクロホン(誤差信号検出手段) 8 固定フィルタ 1 Noise Sensor (Vibration Detection Means) 2 Adaptive Filter (Control Means) 3 Speaker (Cancellation Vibration Generation Means) 4 Microphone (Error Signal Detection Means) 8 Fixed Filter

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【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年9月2日[Submission date] September 2, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【書類名】 明細書[Document name] Statement

【発明の名称】 能動振動制御装置Title: Active vibration control device

【特許請求の範囲】[Claims]

【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、車両や航空機等の交通
機関の振動及びこれらの振動に起因して生ずる騒音を能
動的に制御して低減させる能動振動制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active vibration control system for actively controlling and reducing vibrations of transportation means such as vehicles and airplanes and noises caused by these vibrations.

【0002】[0002]

【従来の技術】本発明における「振動」の語は、「騒
音」をも含めた意味で使用する。
2. Description of the Related Art In the present invention, the term "vibration" is used to include "noise".

【0003】振動制御装置のうち、振動源(騒音源)か
ら発生する振動を減衰させて振動、騒音の低減化を図る
能動振動制御装置と呼称されるものがある。
Among the vibration control devices, there is one called an active vibration control device for reducing the vibration and noise by attenuating the vibration generated from the vibration source (noise source).

【0004】従来、この種の能動振動制御装置として
は、振動源からの振動を検出する振動検出手段と、該振
動検出手段により検出される振動が参照信号として入力
され、かつ該参照信号に適応フィルタを用いて参照信号
にフィルタリングを施すことにより相殺信号を生成する
制御手段と、該制御手段により生成された相殺信号に基
いて相殺振動を発生する相殺振動発生手段と、該相殺振
動発生手段により発生する相殺振動と前記振動源からの
振動との相殺誤差を検出する誤差信号検出手段とを備
え、該誤差信号検出手段により検出される誤差信号のパ
ワーが最小となるように前記相殺信号を制御する能動振
動制御装置が知られている。
Conventionally, as an active vibration control device of this kind, a vibration detecting means for detecting a vibration from a vibration source and a vibration detected by the vibration detecting means are inputted as a reference signal and adapted to the reference signal. A control unit that generates a cancellation signal by filtering the reference signal using a filter, a cancellation vibration generation unit that generates a cancellation vibration based on the cancellation signal generated by the control unit, and a cancellation vibration generation unit. An error signal detection unit that detects a cancellation error between the generated cancellation vibration and the vibration from the vibration source is provided, and the cancellation signal is controlled so that the power of the error signal detected by the error signal detection unit is minimized. There is known an active vibration control device.

【0005】上記特表平1−501344号公報に開示
された能動振動制御装置においては、制御手段にはFI
R適応デジタルフィルタ(ADF:以下「適応フィル
タ」という)が内蔵され、基本周波数とその高調波の特
定周波数のみを対象として処理を行っている。
In the active vibration control device disclosed in Japanese Patent Publication No. 1-501344, the control means is FI.
An R adaptive digital filter (ADF: hereinafter referred to as “adaptive filter”) is built in, and processing is performed only on specific frequencies of the fundamental frequency and its harmonics.

【0006】また、上記制御手段において、適応アルゴ
リズム(適応フィルタのフィルタ係数更新規則)として
は、一般にLMS(Least Mean Square)アルゴリズム
が用いられている。
In the above control means, an LMS (Least Mean Square) algorithm is generally used as the adaptive algorithm (filter coefficient update rule of the adaptive filter).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の能動振動制御装置においては、適応フィルタのフィ
ルタ係数の初期値は0であるため、例えば車両に搭載さ
れた能動振動制御装置を車両の出荷後初めて使用したと
きは振動低減効果が得られにくく、その後の装置の使用
に伴い、適応フィルタのフィルタ係数値が相殺すべき振
動に応じた値に収束してゆき、やがて所要の振動低減効
果が得られるようになる。このように、従来の能動振動
制御装置は、振動を十分に相殺する相殺信号を発生する
までに要する時間が長いという問題点があった。
However, in the above-mentioned conventional active vibration control device, since the initial value of the filter coefficient of the adaptive filter is 0, for example, the active vibration control device mounted on the vehicle is shipped after the vehicle is shipped. When used for the first time, it is difficult to obtain the vibration reduction effect, and with subsequent use of the device, the filter coefficient value of the adaptive filter converges to a value according to the vibration that should be canceled, and eventually the required vibration reduction effect is obtained. Will be available. As described above, the conventional active vibration control device has a problem that it takes a long time to generate the cancellation signal that sufficiently cancels the vibration.

【0008】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、使用開始時から直ちに所望の騒音低
減効果が得られる能動振動制御装置を提供することであ
る。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an active vibration control device which can obtain a desired noise reduction effect immediately after the start of use.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、振動源からの振動と相関性の高い信号を参照
信号として入力し、かつ適応フィルタを用いて参照信号
にフィルタリングを施すことにより相殺信号を生成する
制御手段と、該制御手段により生成された相殺信号に基
づいて相殺信号を発生する相殺振動発生手段と、該相殺
振動発生手段により発生する相殺振動と前記振動源から
の振動との相殺誤差を検出する誤差信号検出手段とを備
え、該誤差信号検出手段により検出される誤差信号のパ
ワーが最小となるように前記相殺信号を制御することに
よって、前記振動源からの振動を制御する能動振動制御
装置において、相殺すべき振動に応じた所定の相殺信号
を生成するフィルタ特性(フィルタ係数値)をあらかじ
め求め、該求めたフィルタ特性を前記適応フィルタに初
期特性として設定しておくことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention inputs a signal having a high correlation with vibration from a vibration source as a reference signal, and filters the reference signal using an adaptive filter. Control means for generating a canceling signal by the canceling vibration generating means for generating a canceling signal on the basis of the canceling signal generated by the controlling means, canceling vibration generated by the canceling vibration generating means, and vibration from the vibration source. And an error signal detecting means for detecting a canceling error of the vibration signal from the vibration source by controlling the canceling signal so that the power of the error signal detected by the error signal detecting means is minimized. In the active vibration control device to be controlled, the filter characteristic (filter coefficient value) for generating a predetermined canceling signal according to the vibration to be canceled is calculated in advance. It characterized in that to set as the initial characteristic filter characteristics to the adaptive filter.

【0010】更に、本発明は、振動源からの振動と相関
性の高い信号を参照信号として入力し、かつ適応フィル
タを用いて参照信号にフィルタリングを施すことにより
相殺信号を生成する制御手段と、該制御手段により生成
された相殺信号に基いて相殺振動を発生する相殺振動発
生手段と、該相殺振動発生手段により発生する相殺振動
と前記振動源からの振動との相殺誤差を検出する誤差信
号検出手段とを備え、該誤差信号検出手段により検出さ
れる誤差信号のパワーが最小となるように前記相殺信号
を制御することによって、前記振動源からの振動を制御
する能動振動制御装置において、相殺すべき振動に応じ
た所定の相殺信号を生成するフィルタ特性をあらかじめ
求め、該求めたフィルタ特性を設定した特性時不変のフ
ィルタ(固定フィルタ)を前記適応フィルタとともに用
いることを特徴とする。
Further, according to the present invention, control means for inputting a signal having a high correlation with vibration from a vibration source as a reference signal, and for generating a canceling signal by filtering the reference signal using an adaptive filter, Canceling vibration generating means for generating canceling vibration based on the canceling signal generated by the controlling means, and error signal detection for detecting a canceling error between the canceling vibration generated by the canceling vibration generating means and the vibration from the vibration source. Means for controlling the canceling signal so that the power of the error signal detected by the error signal detecting means is minimized, thereby canceling the vibration from the vibration source. A filter characteristic that generates a predetermined cancellation signal according to the power vibration is obtained in advance, and the filter that does not change when the characteristic is set (fixed filter) is set. Characterized by using the data) together with the adaptive filter.

【0011】[0011]

【作用】上記構成によれば、請求項1記載の発明は、制
御手段は、あらかじめ求めた初期特性が設定された適応
フィルタにより、装置の使用開始時から直ちに所定の相
殺信号を生成し、この相殺信号に応じて相殺振動発生手
段は相殺振動を発生する。該相殺振動と振動源からの振
動との相殺誤差は、誤差検出手段により検出され、該検
出された相殺誤差のパワーが最小となるように前記相殺
信号を生成する適応フィルタの伝達特性が制御される。
According to the above-mentioned structure, in the invention according to claim 1, the control means generates the predetermined canceling signal immediately after starting the use of the device by the adaptive filter having the initial characteristic obtained beforehand set therein. The canceling vibration generating means generates canceling vibration in response to the canceling signal. A cancellation error between the cancellation vibration and the vibration from the vibration source is detected by the error detection means, and the transfer characteristic of the adaptive filter that generates the cancellation signal is controlled so that the power of the detected cancellation error is minimized. It

【0012】請求項2記載の発明は、制御手段は、装置
の使用開始時、あらかじめ求めた初期特性が設定された
固定フィルタにより、所定の相殺信号を生成し、誤差検
出手段により検出された相殺誤差のパワーが最小値とな
るように前記相殺信号を生成する適応フィルタの伝達特
性が制御される。
According to a second aspect of the present invention, the control means generates a predetermined canceling signal by a fixed filter having an initial characteristic obtained in advance at the start of use of the apparatus, and the canceling detected by the error detecting means. The transfer characteristic of the adaptive filter that generates the cancellation signal is controlled so that the error power has a minimum value.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0014】図1は、本発明に係る能動振動制御装置の
第1実施例の概略構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a first embodiment of an active vibration control device according to the present invention.

【0015】本実施例の能動制御装置は、図1に示すよ
うに騒音源(振動源)からの騒音を検出する参照信号セン
サ1と、該参照信号センサ1により検出される騒音が参照
信号として入力されかつ該参照信号にフィルタリングを
施すことにより相殺信号を生成する適応フィルタ2と、
適応フィルタ2により生成された相殺信号に基いて相殺
音を発するスピーカ3と、スピーカ3により発せられた
相殺音と前記騒音源からの騒音との誤差を検出するマイ
クロホン4とを主要部として構成されている。但し、ス
ピーカを駆動するためのパワーアンプ、マイクアンプ、
騒音センサ用アンプは本図から省いている。
As shown in FIG. 1, the active control apparatus of this embodiment includes a reference signal sensor 1 for detecting noise from a noise source (vibration source), and noise detected by the reference signal sensor 1 as a reference signal. An adaptive filter 2 for generating a cancellation signal by inputting and filtering the reference signal,
A speaker 3 that emits a canceling sound based on the canceling signal generated by the adaptive filter 2 and a microphone 4 that detects an error between the canceling sound generated by the speaker 3 and noise from the noise source are mainly configured. ing. However, a power amplifier for driving the speaker, a microphone amplifier,
The noise sensor amplifier is omitted from this figure.

【0016】参照信号センサ1により検出された騒音は
A/Dコンバータ5によってサンプリングされ、デジタ
ルデータの基準信号Xとして適応フィルタ2に入力され
る。該適応フィルタ2からは上述のごとく生成された相
殺信号が出力されてD/Aコンバータ6でアナログ信号
に変換され、スピーカ3から相殺音が発せられる。
The noise detected by the reference signal sensor 1 is sampled by the A / D converter 5 and input to the adaptive filter 2 as a reference signal X of digital data. The cancellation signal generated as described above is output from the adaptive filter 2, converted into an analog signal by the D / A converter 6, and the cancellation sound is emitted from the speaker 3.

【0017】一方、マイクロフォン4は、騒音源(振動
源)からの騒音とスピーカ3からの相殺音との和(相殺
誤差)を検出し、該相殺誤差はA/Dコンバータ7によ
りサンプリングされ、デジタルデータの誤差信号εとし
て取り出され、適応フィルタ2にフィードバックされ
る。適応フィルタ2は、振幅が騒音と同じで位相が反転
している相殺音が生成されるようにフィルタ係数を調整
することによって騒音を低減する。なおフィルタ10
は、スピーカ3からマイクロフォン4までの伝達特性を
有している固定フィルタである。フィルタ10は、本発
明で述べている固定フィルタとは目的が異なる。
On the other hand, the microphone 4 detects the sum (cancellation error) of the noise from the noise source (vibration source) and the cancellation sound from the speaker 3, and the cancellation error is sampled by the A / D converter 7 and digitally The data error signal ε is taken out and fed back to the adaptive filter 2. The adaptive filter 2 reduces noise by adjusting the filter coefficient so that a canceling sound whose amplitude is the same as noise and whose phase is inverted is generated. Note that the filter 10
Is a fixed filter having a transfer characteristic from the speaker 3 to the microphone 4. The filter 10 has a different purpose from the fixed filter described in the present invention.

【0018】また、上記適応フィルタ2の構成要素であ
る8において、最適な相殺信号を生成するための適応ア
ルゴリズム(計算法)としてLMSアルゴリズム(LM
S:Least Mean Square)が使用されている。
Further, in the constituent element 8 of the adaptive filter 2, the LMS algorithm (LM) is used as an adaptive algorithm (calculation method) for generating the optimum cancellation signal.
S: Least Mean Square) is used.

【0019】以上説明した図1の構成は、従来例で説明
したものと実質的に同一であるが、従来例では適応フィ
ルタ2の構成要素であるデジタルフィルタ9のフィルタ
係数Wの初期値が0であるのに対して、本実施例では、
該初期値が所定の相殺信号を生成する値にあらかじめ設
定されている点が異なっている。
The configuration of FIG. 1 described above is substantially the same as that described in the conventional example, but in the conventional example, the initial value of the filter coefficient W of the digital filter 9 which is a constituent element of the adaptive filter 2 is 0. On the other hand, in the present embodiment,
The difference is that the initial value is preset to a value that generates a predetermined cancellation signal.

【0020】上記初期値は、例えば、能動振動制御装置
が使用される交通機関を開発する際に予め測定等により
設定される。即ち、先ず適応フィルタのフィルタ係数値
が0の状態で、能動振動制御装置を搭載した交通機関、
例えば荒れた路面を走行する際に発生するロードノイズ
を対象にした場合、車両を実際の路上で実走させるか、
またはロードノイズ路面を備えたシャシダイナモメータ
上で走行させることにより、適応フィルタのフィルタ係
数値が0から変化し収束して略一定になったときの値を
測定する。しかして、車両の量産時に、該測定したフィ
ルタ係数値を量産車に搭載される能動振動制御装置の適
応フィルタに入力しておく。上記設定したフィルタ係数
の初期値は予め実験的な測定により得られる複数の測定
値の平均値に設定される。しかし、製造上のバラツキ等
により振動の伝達特性等が車両毎に異なるため、上記平
均値に設定された初期値では振動を最小にすることはで
きないが、従来のように初期値が0の状態から装置の使
用を開始する場合に比較して、フィルタ係数値の収束時
間ははるかに短かく、装置の使用開始時から直ちに略所
要の消音効果を得ることができる。
The above-mentioned initial value is set in advance, for example, by measurement when developing a transportation system in which the active vibration control device is used. That is, first, with the filter coefficient value of the adaptive filter being 0, a transportation facility equipped with an active vibration control device,
For example, when targeting road noise generated when driving on a rough road surface, whether the vehicle actually runs on the actual road,
Alternatively, by traveling on a chassis dynamometer equipped with a road noise road surface, the value when the filter coefficient value of the adaptive filter changes from 0 and converges to become substantially constant is measured. Therefore, when the vehicle is mass-produced, the measured filter coefficient value is input to the adaptive filter of the active vibration control device mounted on the mass-produced vehicle. The initial value of the set filter coefficient is set in advance to the average value of a plurality of measurement values obtained by experimental measurement. However, since the transmission characteristics of vibration and the like vary from vehicle to vehicle due to manufacturing variations and the like, it is not possible to minimize the vibration with the initial value set to the above average value. The convergence time of the filter coefficient value is much shorter than that when the device is started to be used, and a substantially required silencing effect can be immediately obtained from the start of use of the device.

【0021】上述のように、上記初期値で振動は完全に
相殺することができないがその後の装置の振動制御によ
り適応フィルタの係数値が更新されて短時間内で所要の
値に収束し、十分な消音効果が達成されるようになる。
As described above, the vibration cannot be completely canceled by the above-mentioned initial value, but the coefficient value of the adaptive filter is updated by the vibration control of the device thereafter and converges to the required value within a short time, which is sufficient. The sound deadening effect will be achieved.

【0022】図2,3は、本発明に係る能動振動制御装
置の第2実施例の概略構成を示すブロック図である。本
実施例は、上記第1実施例の構成に対して、固定フィル
タ11を付加した点が異なるので、図1に共通な要素に
は同一符号を付し、構成及び作用の詳細な説明は省略す
る。
2 and 3 are block diagrams showing a schematic configuration of a second embodiment of the active vibration control system according to the present invention. The present embodiment is different from the structure of the first embodiment in that a fixed filter 11 is added. Therefore, common elements are denoted by the same reference numerals in FIG. 1, and detailed description of the structure and operation is omitted. To do.

【0023】図2において、固定フィルタ11はA/D
コンバータ5と適応フィルタ2の間に介装されている。
この固定フィルタ11のフィルタ係数値は上述した第1
実施例と同様に、あらかじめ測定した値に設定されてい
る。図3において、固定フィルタ11はA/Dコンバー
タ5とフィルタ10の間および適応フィルタ2とD/A
コンバータ6との間に介装されている。この固定フィル
タ11のフィルタ係数値は上述した第1実施例と同様
に、あらかじめ測定した値に設定している。
In FIG. 2, the fixed filter 11 is an A / D.
It is interposed between the converter 5 and the adaptive filter 2.
The filter coefficient value of this fixed filter 11 is the above-mentioned first value.
Similar to the embodiment, it is set to a value measured in advance. In FIG. 3, a fixed filter 11 is provided between the A / D converter 5 and the filter 10 and between the adaptive filter 2 and the D / A.
It is interposed between the converter 6 and the converter 6. The filter coefficient value of the fixed filter 11 is set to a value measured in advance as in the first embodiment described above.

【0024】図2に示す構成では、参照信号センサ1に
より検出された騒音は、A/Dコンバータ5によりデジ
タルデータとしての参照信号Xに変換された後、固定フ
ィルタ11に入力される。固定フィルタ11は、所定の
振動を制御する相殺信号、例えば、所定周波数域の振動
を最小にする相殺信号を出力可能にするフィルタで、参
照信号Xは固定フィルタ11によりフィルタリングされ
参照信号X′となり、該参照信号X′は、適応信号処理
部2に供給される。また、デジタルフィルタWの初期特
性は、その伝達関数が振幅1、位相0の特性をもつよう
に設定しておく。この固定フィルタ11を用い、かつデ
ジタルフィルタWの初期値を上記のように設定しておく
ことにより、装置の使用開始時には、前述した第1実施
例と同様に、使用開始時から直ちに所定の消音効果を奏
する。図3に示す構成は、図2に示す構成を等価に変換
した構成である。したがって図2の実施例と同様の効果
を奏する。
In the configuration shown in FIG. 2, the noise detected by the reference signal sensor 1 is converted into the reference signal X as digital data by the A / D converter 5, and then input to the fixed filter 11. The fixed filter 11 is a filter capable of outputting a cancellation signal that controls a predetermined vibration, for example, a cancellation signal that minimizes a vibration in a predetermined frequency range. The reference signal X is filtered by the fixed filter 11 to become a reference signal X ′. , The reference signal X ′ is supplied to the adaptive signal processing unit 2. Further, the initial characteristics of the digital filter W are set so that the transfer function thereof has characteristics of amplitude 1 and phase 0. By using the fixed filter 11 and setting the initial value of the digital filter W as described above, at the start of use of the apparatus, as in the first embodiment described above, a predetermined mute is immediately performed from the start of use. Produce an effect. The configuration shown in FIG. 3 is a configuration obtained by equivalently converting the configuration shown in FIG. Therefore, the same effect as the embodiment of FIG. 2 is obtained.

【0025】第1実施例では、装置の使用開始時のみ所
定の相殺信号を出力するようにデジタルフィルタ9のフ
ィルタ係数が決められ、制御が進むに従って前記誤差信
号を最小にするように順次フィルタ係数が更新される
が、本実施例では、まず装置の使用開始時には騒音源
(振動源)からの振動を基に、固定フィルタ11により
所定の振動が相殺され、これにより相殺できない振動成
分のみがデジタルフィルタ9により相殺制御される。デ
ジタルフィルタ9のフィルタ係数は、適応アルゴリズム
8により更新される。このように、本実施例では装置の
使用開始時からデジタルフィルタ9には、固定フィルタ
11により所定の振動を相殺する信号X′が供給される
ため、デジタルフィルタ9の負担が大幅に減少され、誤
差信号εを最小にするまでの収束時間が大幅に短かくな
る。
In the first embodiment, the filter coefficient of the digital filter 9 is determined so as to output a predetermined canceling signal only when the device is used, and as the control progresses, the filter coefficient is sequentially increased so as to minimize the error signal. In the present embodiment, the fixed filter 11 cancels a predetermined vibration based on the vibration from the noise source (vibration source) at the start of use of the device, and only the vibration component that cannot be canceled is digitalized. Offset control is performed by the filter 9. The filter coefficient of the digital filter 9 is updated by the adaptive algorithm 8. As described above, in this embodiment, since the fixed filter 11 supplies the signal X ′ for canceling a predetermined vibration to the digital filter 9 from the start of use of the apparatus, the load on the digital filter 9 is significantly reduced. The convergence time until the error signal ε is minimized becomes significantly shorter.

【0026】また、固定フィルタ11のフィルタ係数の
値は、実験に供される制御系の振動伝達特性によって決
定されるが、該振動伝達特性を求める方法としては、例
えば最尤法等のオフライン同定法若しくは前記LMS法
等のオンライン同定法により、入力される参照信号と出
力される振動信号とから振動伝達特性を推定する方法、
または有限要素法等を用いて直接運動方程式から求める
方法を用いることができる。
The value of the filter coefficient of the fixed filter 11 is determined by the vibration transfer characteristic of the control system used in the experiment. As a method for obtaining the vibration transfer characteristic, for example, offline identification such as maximum likelihood method is used. Method or a method for estimating a vibration transfer characteristic from an input reference signal and an output vibration signal by an online identification method such as the LMS method,
Alternatively, a method of directly obtaining from the equation of motion using a finite element method or the like can be used.

【0027】更に、固定フィルタ11のフィルタ係数値
は単一の所定周波数域の振動を最小にする相殺信号を出
力可能にする値に設定してもよく、または複数の異なる
所定周波数域毎に、その振動を最小にする相殺信号を出
力可能とするように決められた複数のフィルタ係数値を
メモリに格納し、制御時に相殺すべき振動の周波数に応
じたフィルタ係数値を前記メモリから読み出し、固定フ
ィルタ11のフィルタ係数値としてもよい。
Furthermore, the filter coefficient value of the fixed filter 11 may be set to a value that enables the output of a canceling signal that minimizes vibration in a single predetermined frequency range, or for each of a plurality of different predetermined frequency ranges. A plurality of filter coefficient values determined so that a cancellation signal that minimizes the vibration can be output is stored in a memory, and a filter coefficient value according to the frequency of the vibration to be canceled during control is read from the memory and fixed. It may be a filter coefficient value of the filter 11.

【0028】〔適用例〕図4は、本発明に係る能動振動
制御装置を車両のロードノイズ制御装置(道路表面の凹
凸に起因する車両走行時のロードノイズを低減するため
の装置)に適用した場合の一例の概略構成を示すブロッ
ク図であり、本適用例においては、騒音源(振動源)と
しての各1個の車輪に対して、2個の加速度ピックアッ
プ等から成る騒音センサが車体に装着されている。
[Application Example] FIG. 4 shows an active vibration control device according to the present invention applied to a vehicle road noise control device (a device for reducing road noise when a vehicle is running due to unevenness of a road surface). FIG. 11 is a block diagram showing a schematic configuration of an example of a case, and in this application example, a noise sensor including two acceleration pickups and the like is mounted on the vehicle body for each one wheel as a noise source (vibration source). Has been done.

【0029】実際には、4個の車輪を有する車体の懸架
装置には8個の参照信号センサが装着されているが、図
4には説明の都合上、車両の右側車輪を騒音源とする4
個の参照信号センサ101〜104のみが図示されてい
る。
Actually, eight reference signal sensors are mounted on a suspension system of a vehicle body having four wheels, but for convenience of explanation, the right wheel of the vehicle is used as a noise source in FIG. Four
Only pieces of the reference signal sensor 10 1 to 10 4 is illustrated.

【0030】本適用例は、固定フィルタ211〜218
デジタルフィルタ1911〜1942と併用した場合であ
り、参照信号センサ101〜104により得られた信号を
デジタル信号x1〜x4に変換するA/Dコンバータ11
1〜114と、デジタル信号x1〜x4を参照信号とし、後
述するエラー信号e1,e2のパワー和を最小にする相殺
信号を発生する適応信号処理部121〜124と、適応信
号処理部121〜124の出力信号y11〜y14およびy21
〜y24をそれぞれ加算する加算器131,132と、加算
器131,132のデジタル出力信号u1,u2をアナログ
信号に変換するD/Aコンバータ141,142と、D/
Aコンバータ141,142から出力される相殺信号を相
殺音に変換するスピーカ151,152と、車室内騒音と
該相殺音との相殺誤差を検出するマイクロホン161
162と、マイクロホン161,162により検出された
アナログデータとしての誤差信号をデジタル信号e1
2に変換するA/Dコンバータ171〜174とにより
構成されている。
In this application example, the fixed filters 21 1 to 21 8 are used in combination with the digital filters 19 11 to 19 42, and the signals obtained by the reference signal sensors 10 1 to 10 4 are converted into digital signals x 1 to x. A / D converter 11 to convert to 4
1 to 11 4 and adaptive signal processing units 12 1 to 12 4 that generate cancellation signals that minimize the sum of powers of error signals e 1 and e 2 , which will be described later, using digital signals x 1 to x 4 as reference signals, Output signals y 11 to y 14 and y 21 of the adaptive signal processing units 12 1 to 12 4.
An adder 13 1, 13 2 for adding ~y 24 respectively, an adder 13 1, 13 2 of the digital output signal u 1, D / A converter 14 1 converts the u 2 into an analog signal, 14 2, D /
Speakers 15 1 and 15 2 that convert the canceling signals output from the A converters 14 1 and 14 2 into canceling sounds, and a microphone 16 1 that detects a canceling error between the vehicle interior noise and the canceling sounds.
16 2 and error signals as analog data detected by the microphones 16 1 and 16 2 are converted into digital signals e 1 and
It is composed of A / D converters 17 1 to 17 4 for converting into e 2 .

【0031】本適用例は、適応アルゴリズムとしては、
MEFX−LMSアルゴリズムを用いている。適応信号
処理部121は、対応するスピーカ151,152からマ
イクロホン161,162までの伝達特性を有する4つの
デジタルフィルタ18111〜18122(そのフィルタ係数
をそれぞれC11(∧)〜C22(∧)とする)と、フィル
タ係数W11,W21に基づき参照信号x1から相殺信号を
演算するデジタルフィルタ1911,1912と、デジタル
フィルタ18111〜18122によりフィルタリングされた
参照信号x1と誤差信号e1,e2に基づき信号x1、すな
わち騒音源からマイクロフォン161,162までの伝達
特性に対して振幅が等しく位相が逆の伝達特性(逆伝達
特性)になるように、デジタルフィルタ1911,1912
のフィルタ係数W11,W21を更新するMEFX LMS
処理部2011,2012とから成っている。
In this application example, the adaptive algorithm is
The MEFX-LMS algorithm is used. The adaptive signal processing unit 12 1 has four digital filters 18 111 to 18 122 (the filter coefficients of which are C 11 (∧) to) having transfer characteristics from the corresponding speakers 15 1 and 15 2 to the microphones 16 1 and 16 2. C 22 (∧)) and digital filters 19 11 and 19 12 that calculate a cancellation signal from the reference signal x 1 based on the filter coefficients W 11 and W 21 and digital filters 18 111 to 18 122 . Based on the signal x 1 and the error signals e 1 and e 2 , the signal x 1 , that is, the transfer characteristic from the noise source to the microphones 16 1 and 16 2 has the same amplitude and opposite phase (reverse transfer characteristic). So that the digital filters 19 11 and 19 12
MEFX LMS to update the filter coefficients W 11 and W 21 of
It comprises processing units 20 11 and 20 12 .

【0032】MEFX LMS処理部2011,20
12は、適応アルゴリズムとしてMEFX(Multiple Err
or Filtered-X)LMSアルゴリズムを有し、該アルゴ
リズムによりFIRフィルタ18111〜18122によりフ
ィルタリングされた参照信号x1とエラー信号e1,e2
とから最適な相殺信号を生成するべく、上記逆伝達特性
を演算し、該演算結果に基いて適応フィルタ1911,1
12のフィルタ係数W11,W21を更新する制御を実行す
る。
MEFX LMS processing units 20 11 and 20
12 is MEFX (Multiple Err) as an adaptive algorithm.
or Filtered-X) LMS algorithm, and the reference signal x 1 and error signals e 1 and e 2 filtered by the FIR filters 18 111 to 18 122 by the algorithm.
In order to generate the optimum cancellation signal from the above, the inverse transfer characteristic is calculated, and based on the calculation result, the adaptive filters 19 11 , 1
The control for updating the filter coefficients W 11 and W 21 of 9 12 is executed.

【0033】更に、固定フィルタ211〜218は、予め
実験的に測定された値に設定されている。
Further, the fixed filters 21 1 to 21 8 are set in advance to experimentally measured values.

【0034】同様にして、適応制御回路12n(n=
2,3,4)は、デジタルフィルタ18n11〜18n22
と、デジタルフィルタ19n1,19n2と、MEFX
LMS処理部20n1,20n2(n=2,3,4)とか
ら成っている。
Similarly, the adaptive control circuit 12n (n =
2, 3, 4) are digital filters 18n 11 to 18n 22.
, Digital filters 19n 1 and 19n 2 and MEFX
It is composed of LMS processing units 20n 1 and 20n 2 (n = 2, 3, 4).

【0035】次に、固定フィルタ211〜218を併用す
る代わりにデジタルフィルタ1911〜1942の初期値を
あらかじめ実験的に測定された値に設定した場合も前記
の実施例と同様の効果を奏する。
Next, even when the initial values of the digital filters 19 11 to 19 42 are set to experimentally measured values in advance, instead of using the fixed filters 21 1 to 21 8 together, the same effect as the above embodiment is obtained. Play.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、振動源
からの振動と相関性の高い信号を参照信号として入力
し、かつ適応フィルタを用いて参照信号にフィルタリン
グを施すことにより相殺信号を生成する制御手段と、該
制御手段により生成された相殺信号に基づいて相殺信号
を発生する相殺振動発生手段と、該相殺振動発生手段に
より発生する相殺振動と前記振動源からの振動との相殺
誤差を検出する誤差信号検出手段とを備え、該誤差信号
検出手段により検出される誤差信号のパワーが最小とな
るように前記相殺信号を制御することによって、前記振
動源からの振動を制御する能動振動制御装置において、
相殺すべき振動に応じた所定の相殺信号を生成するフィ
ルタ特性(フィルタ係数値)をあらかじめ求め、該求め
たフィルタ特性を前記適応フィルタに初期特性として設
定してあり、また、相殺すべき振動に応じた所定の相殺
信号を生成するフィルタ特性をあらかじめ求め、該求め
たフィルタ特性を設定した特性時不変のフィルタ(固定
フィルタ)を前記適応フィルタとともに用いるので、制
御を開始した時点から所定の振動特性を有する振動を除
去し、また、前記振動を十分に相殺する相殺信号を発生
するまでの収束時間を短縮することが可能となる効果が
ある。
As described above, according to the present invention, a signal having a high correlation with the vibration from the vibration source is inputted as the reference signal, and the reference signal is filtered by using the adaptive filter to thereby cancel the cancellation signal. Control means for generating, canceling vibration generating means for generating a canceling signal based on the canceling signal generated by the controlling means, and canceling error between the canceling vibration generated by the canceling vibration generating means and the vibration from the vibration source An active vibration for controlling the vibration from the vibration source by controlling the canceling signal so that the power of the error signal detected by the error signal detecting means is minimized. In the control device,
The filter characteristic (filter coefficient value) for generating a predetermined canceling signal according to the vibration to be canceled is obtained in advance, and the obtained filter characteristic is set as the initial characteristic in the adaptive filter. A filter characteristic for generating a predetermined canceling signal corresponding to the filter characteristic is obtained in advance, and a characteristic time-invariant filter (fixed filter) in which the obtained filter characteristic is set is used together with the adaptive filter. There is an effect that it is possible to eliminate the vibration having the above and to shorten the convergence time until the cancellation signal that sufficiently cancels the vibration is generated.

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

【図1】本発明に係る能動振動制御装置の第1実施例の
概略構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a first embodiment of an active vibration control device according to the present invention.

【図2】本発明に係る能動振動制御装置の第2実施例の
概略構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a second embodiment of the active vibration control device according to the present invention.

【図3】本発明に係る能動振動制御装置の第2実施例の
概略構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a second embodiment of the active vibration control device according to the present invention.

【図4】本発明に係る能動振動制御装置をロードノイズ
キャンセラに適用した適用例の概略構成を示すブロック
図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of an application example in which the active vibration control device according to the present invention is applied to a road noise canceller.

【符号の説明】 1 参照信号センサ(振動検出手段) 2 適応フィルタ(制御手段) 3 スピーカ(相殺振動発生手段) 4 マイクロホン(誤差信号検出手段) 11 固定フィルタ[Description of Reference Signs] 1 reference signal sensor (vibration detection means) 2 adaptive filter (control means) 3 speaker (offset vibration generation means) 4 microphone (error signal detection means) 11 fixed filter

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】全図[Correction target item name] All drawings

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図1】 [Figure 1]

【図2】 [Fig. 2]

【図3】 [Figure 3]

【図4】 [Figure 4]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 光勇 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 斉藤 望 東京都品川区西五反田1丁目1番8号 ア ルパイン株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Mitsuyasu Nakamura 1-4-1 Chuo, Wako-shi, Saitama, Honda R & D Co., Ltd. (72) Inventor Nozomi Saito 1-8 Nishigotanda, Shinagawa-ku, Tokyo No. Alpine Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 振動源からの振動と関連性の高い信号を
参照信号として入力し、かつ振動源からの振動伝達特性
に対して逆位相の伝達特性を有する相殺信号を適応フィ
ルタを用いて生成する制御手段と、該制御手段により生
成された相殺信号に基づいて相殺振動を発生する相殺振
動発生手段と、該相殺振動発生手段により発生する相殺
振動と前記振動源からの振動との相殺誤差を検出する誤
差信号検出手段とを備え、該誤差信号検出手段により検
出される誤差信号が最小値となるように前記相殺信号の
伝達特性を制御する能動振動制御装置において、 前記適応フィルタの値として、相殺すべき振動に応じた
所定の振動伝達特性を有する相殺信号を生成する値を予
め求め、該求めた値を初期値として前記適応フィルタに
設定して成ることを特徴とする能動振動制御装置。
1. A cancellation signal having a transfer characteristic having a phase opposite to that of a vibration transfer characteristic from the vibration source is generated by inputting a signal highly related to the vibration from the vibration source as a reference signal. Controlling means, a canceling vibration generating means for generating canceling vibration based on a canceling signal generated by the controlling means, and a canceling error between the canceling vibration generated by the canceling vibration generating means and the vibration from the vibration source. In an active vibration control device comprising an error signal detection means for detecting, the error signal detected by the error signal detection means controls the transfer characteristic of the cancellation signal so as to have a minimum value, as the value of the adaptive filter, A value for generating a cancellation signal having a predetermined vibration transfer characteristic according to the vibration to be canceled is previously obtained, and the obtained value is set as an initial value in the adaptive filter. The active vibration control system for.
【請求項2】 前記初期値は、車両の暖機運転時に発生
する振動を相殺するのに適した値であることを特徴とす
る請求項1記載の能動振動制御装置。
2. The active vibration control device according to claim 1, wherein the initial value is a value suitable for canceling vibration generated during warm-up operation of the vehicle.
【請求項3】 振動源からの振動と関連性の高い信号を
参照信号として入力し、かつ振動源からの振動伝達特性
に対して逆位相の伝達特性を有する相殺信号を適応フィ
ルタを用いて生成する制御手段と、該制御手段により生
成された相殺信号に基づいて相殺振動を発生する相殺振
動発生手段と、該相殺振動発生手段により発生する相殺
振動と前記振動源からの振動との相殺誤差を検出する誤
差信号検出手段とを備え、該誤差信号検出手段により検
出される誤差信号が最小値となるように前記相殺信号の
伝達特性を制御する能動振動制御装置において、 相殺すべき振動に応じた所定の振動伝達特性を有する相
殺信号を生成するフィルタ値を予め求め、該求めたフィ
ルタ値を設定した固定フィルタを前記適応フィルタと共
に用いることを特徴とする能動振動制御装置。
3. A cancellation signal having a transfer characteristic having a phase opposite to that of the vibration transfer characteristic from the vibration source is generated by inputting a signal highly related to the vibration from the vibration source as a reference signal. Controlling means, a canceling vibration generating means for generating canceling vibration based on a canceling signal generated by the controlling means, and a canceling error between the canceling vibration generated by the canceling vibration generating means and the vibration from the vibration source. An active vibration control device that includes an error signal detection unit for detecting and controls the transfer characteristic of the cancellation signal so that the error signal detected by the error signal detection unit has a minimum value. A filter value for generating a cancellation signal having a predetermined vibration transfer characteristic is obtained in advance, and a fixed filter in which the obtained filter value is set is used together with the adaptive filter. The active vibration control system.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002229572A (en) * 2001-01-30 2002-08-16 Yoichi Suzuki Sound field control system
KR101107148B1 (en) * 2009-12-11 2012-02-06 현대로템 주식회사 Active noise cancellation apparatus and method for railway car
KR101579534B1 (en) * 2014-10-16 2015-12-22 현대자동차주식회사 Vehicle and controlling method thereof, and microphone therefor
JP2019531501A (en) * 2016-08-12 2019-10-31 ボーズ・コーポレーションBosecorporation Calibration of adaptive transducers for fixed feedforward noise attenuation systems.

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