JPH07140987A - 能動騒音低減装置 - Google Patents

能動騒音低減装置

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JPH07140987A
JPH07140987A JP5286456A JP28645693A JPH07140987A JP H07140987 A JPH07140987 A JP H07140987A JP 5286456 A JP5286456 A JP 5286456A JP 28645693 A JP28645693 A JP 28645693A JP H07140987 A JPH07140987 A JP H07140987A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
noise
reference signal
sensor
fir filter
Prior art date
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Pending
Application number
JP5286456A
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English (en)
Inventor
Norikatsu Uchiyamada
徳克 内山田
Ichiro Maki
一郎 槇
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP5286456A priority Critical patent/JPH07140987A/ja
Publication of JPH07140987A publication Critical patent/JPH07140987A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 車室内騒音を、騒音源の回転数の変化に応じ
た適切な参照信号の選択によって効果的に低減させる、
能動騒音低減装置を提供する。 【構成】 回転数検出器29でエンジン回転信号10a
から回転数を検出し、回転数が変化する度に、予め設定
した回転数に対応する最適な参照信号を参照信号選択器
30が選択してA/D変換器14の入力とすることで、
騒音の性質の変化に追従した消音を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、騒音を低減させる能動
騒音低減装置、特に回転機関の回転駆動に起因する騒音
を低減させる能動騒音低減装置に関する。
【0002】
【従来の技術】室内に設置したマイクで受音した騒音か
ら合成した騒音制御信号をスピーカから放出することに
より、室内騒音を抑圧する従来の能動的騒音低減装置に
あっては、性質を異にする様々の騒音に対応させるた
め、例えば特開平1―231597号におけるように、
マイクからスピーカにいたる騒音制御ユニットを複数基
設けた構成が開示されている。
【0003】また、図2は従来の別の能動騒音低減装置
の構成を示している。図2において、100は騒音源、
101は騒音と相関の深い信号を検出するマイクロフォ
ンや振動センサなどの第1センサ、102はアンプ、1
03はローパスフィルタ(LPF)、104はA/D変
換器、105は消音しようとする位置において騒音と逆
位相かつ同一音圧となる音を作る適応FIRフィルタ、
106はD/A変換器、107はローパスフィルタ(L
PF)、108はアンプ、109はスピーカ、110は
消音しようとする位置に設置された第2のセンサ、11
1はスピーカ109から第2センサ110までの伝達関
数を近似した係数をもつFIRフィルタ、112は適応
FIRフィルタ105の係数を更新する係数更新器、1
13はA/D変換器、114はローパスフィルタ(LP
F)、115は第2センサ110の出力を増幅するアン
プである。
【0004】この従来例の動作について以下に説明する
と、図2において、騒音源100から出力される騒音と
相関の深い信号を第1センサ101で検出し、アンプ1
02でその信号を増幅し、LPF103でカットオフ周
波数以上の周波数成分を減衰し、A/D変換器104で
ディジタル信号に変換する。変換された信号は、適応F
IRフィルタ105によって、消音しようとする位置で
逆位相かつ同一音圧となる音に変えられた後、D/A変
換器106によってアナログ信号に変換され、LPF1
07によってカットオフ周波数以上の周波数成分が減衰
され、アンプ108の入力となり増幅され、スピーカ1
09によって車室内に出力される。
【0005】騒音とスピーカ109によって出力された
音との和は、消音しようとする位置の近傍に設置された
第2センサ110に入力され、アンプ115によって増
幅され、LPF114によってカットオフ周波数以上の
周波数成分が減衰され、A/D変換器113によってデ
ィジタル信号に変換されたのち、係数更新器112の一
方の入力となる。A/D変換器104で変換されたディ
ジタル信号は、スピーカ109から第2センサ110ま
での伝達関数を係数とするFIRフィルタ111を通っ
て、係数更新器112のもう一方の入力となる。係数更
新器112は、消音しようとする位置で音圧が最小とな
るように適応FIRフィルタ105の係数を毎サンプル
算出して更新する。
【0006】第1センサ101への入力信号行列を
【0007】
【数1】
【0008】とし、適応FIRフィルタ105の伝達関
数行列を
【0009】
【数2】
【0010】とし、第2センサ110への入力行列を
【0011】
【数3】
【0012】とし、FIRフィルタ111の伝達関数行
列を
【0013】
【数4】
【0014】とすると、係数更新の式は、例えばFil
tered−X LMS(LeastMean Squ
are)アルゴリズムでは
【0015】
【数5】
【0016】のように表される。ここでμは収束係数と
呼ばれ、適応FIRフィルタ105の係数更新の速度を
決定する。収束係数のとり得る範囲は
【0017】
【数6】
【0018】である。ここで、λmaxは第1センサへ
の入力信号の相関行列の最大固有値である。
【0019】このように、従来の能動騒音低減装置で
も、適応フィルタの係数を更新することにより、種々の
室内騒音を抑圧することが可能となっている。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の能動騒音低減装置では、例えば騒音源の回転数が変
ったことにより騒音の性質が時間的に変化した場合、第
1センサからの信号が常に騒音源と最も相関の高い信号
になるとは限らず、このため相関の低い信号によって消
音量が減少するという問題があった。
【0021】また、複数の騒音制御ユニットを備えた構
成にあっても、変化した騒音に常に適合可能な騒音制御
ユニットを備えるには困難が伴うものであった。
【0022】本発明はこのような従来の問題を解決する
ものであり、複数の第1センサから最適な参照信号を選
択して騒音を低減する能動騒音低減装置を提供すること
を目的とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明に係る能動騒音低減装置は、騒音源である回転機
関からの騒音を第1センサが捉えて発生した信号をA/
D変換器でデジタル信号とし、これをFIRフィルタを
へて係数更新器に入力し、さらに前記デジタル信号を騒
音と逆位相かつ同一音圧となる音を作る適応FIRフィ
ルタをへたのち、再度D/A変換して得た出力を消音信
号としてスピーカから放出し、該放出された消音信号を
消音しようとする位置の近傍に設置した第2センサが捉
え、発生した信号をデジタル信号に変換して前記係数更
新器に入力し、前記係数更新器が前記適応FIRフィル
タの係数を最適設定して更新するよう構成され、前記F
IRフィルタは前記スピーカから前記第2センサまでの
伝達関数を近似した係数を有する能動騒音低減装置であ
って、騒音と相関の深い信号を検出する複数の第1セン
サと、前記回転機関の回転信号から回転数を検出して参
照信号選択器に入力する回転数検出器と、前記複数の第
1センサからの信号及び前記回転数検出器からの信号に
基づき最適な参照信号を選択して前記A/D変換器に出
力する参照信号選択器とを備えたことを特徴とする。
【0024】
【作用】したがって、本発明によれば、複数の第1セン
サが騒音と相関の深い信号を検出し、一方、回転数検出
器が騒音源の回転数を検出し、参照信号検出器がその回
転数に最適な参照信号を選択するから、騒音源の回転数
が変ることによって騒音の性質が変化した場合でも、予
め設定した各回転数毎の最適な参照信号を選択して消音
を行うことで、効果的な騒音低減を実現する。
【0025】
【実施例】図1は本発明の一実施例の構成を示すもので
ある。図1に示す能動騒音低減装置1において、10は
騒音源、11と26は第1センサ、12と18と25と
27はアンプ、13と17と24と28はローパスフィ
ルタ(LPF)、14と23はA/D変換器、15は適
応FIRフィルタ、16はD/A変換器、19はスピー
カ、20は第2センサ、21はスピーカ19から第2セ
ンサ20までの伝達関数を近似した係数をもつFIRフ
ィルタ、22は適応FIRフィルタ15の係数を更新す
る係数更新器、29はエンジン回転信号から回転数を検
出する回転数検出器、30は参照信号選択器である。
【0026】次に上記実施例の動作について説明する。
上記実施例において、騒音源10の回転に起因する騒音
と相関の深い信号が第1センサ11と26で検出され、
それぞれアンプ12と27で増幅され、LPF13と2
8でカットオフ周波数以上の周波数成分が減衰されたの
ち、参照信号選択器30への一方の入力となる。
【0027】また、回転数検出器29はエンジン回転信
号10aから回転数を検出して参照信号選択器30に送
る。この信号が参照信号選択器30へのもう一方の入力
となる。
【0028】ここで参照信号選択器30はローパスフィ
ルタ(LPF)13と28からの入力信号のうち最適な
ものを選択して、A/D変換器14に送る。選択された
最適参照信号は、A/D変換器14でディジタル信号に
変換され、適応FIRフィルタ15とFIRフィルタ2
1への入力となる。
【0029】まず、FIRフィルタ21への入力信号
は、スピーカ19から第2センサ20までの伝達関数を
係数とするFIRフィルタ21にて処理され、係数更新
器22への一方の入力となる。適応FIRフィルタ15
への入力信号は、適応FIRフィルタ15によって振幅
と位相を変えられ、D/A変換器16によってアナログ
信号に変換され、LPF17によってカットオフ周波数
以上の周波数成分が減衰され、アンプ18で増幅され、
スピーカ19によって車室内に出力される。
【0030】一方、車室内にあっては、騒音とスピーカ
19によって出力された音との和が、消音しようとする
位置の近傍に設置された第2センサ20に入力され、ア
ンプ25によって増幅され、LPF24によってカット
オフ周波数以上の周波数成分が減衰されたのち、A/D
変換器23によってディジタル信号に変換され、係数更
新器22へのもう一方の入力となる。
【0031】係数更新器22は、第2センサ20への入
力音のエネルギーが最小になるような騒音と逆位相かつ
同一音圧と成る音をスピーカ19から出力するように、
適応FIRフィルタ15の係数を毎サンプル算出して更
新する。なお、適応FIRフィルタ15の係数の更新
は、従来例と同様に行う。
【0032】
【発明の効果】上記実施例からも明らかなように、本発
明に係る能動騒音低減装置は騒音源の回転数が変化し騒
音の性質が変化しても、回転数検出器によって回転数を
検出し、参照信号選択器によって、回転数に応じた参照
信号を選択するから、常に最適な参照信号を用いて消音
を行うことができるという効果を有する。
【0033】また、複数の参照信号を用いて消音を行う
場合でも、参照信号選択器で選択された数だけの適応F
IRフィルタで済むため、演算量を削減できるという効
果をも有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例における能動騒音低減装置の概
略ブロック図
【図2】従来の能動騒音低減装置の概略ブロック図
【符号の説明】
1 能動騒音低減装置 10 騒音源 10a エンジン回転信号 11 第1センサ 12 アンプ 13 ローパスフィルタ(LPF) 14 A/D変換器 15 適応FIRフィルタ 16 D/A変換器 17 ローパスフィルタ(LPF) 18 アンプ 19 スピーカ 20 第2センサ 21 FIRフィルタ 22 係数更新器 23 A/D変換器 24 ローパスフィルタ(LPF) 25 アンプ 26 第1のセンサ 27 アンプ 28 ローパスフィルタ(LPF) 29 回転数検出器 30 参照信号選択器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H03H 21/00 8842−5J

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 騒音源である回転機関からの騒音を第1
    センサが捉えて発生した信号をA/D変換器でデジタル
    信号とし、これをFIRフィルタをへて係数更新器に入
    力し、さらに前記デジタル信号を騒音と逆位相かつ同一
    音圧となる音を作る適応FIRフィルタをへたのち、再
    度D/A変換して得た出力を消音信号としてスピーカか
    ら放出し、該放出された消音信号を消音しようとする位
    置の近傍に設置した第2センサが捉え、発生した信号を
    デジタル信号に変換して前記係数更新器に入力し、前記
    係数更新器が前記適応FIRフィルタの係数を最適設定
    して更新するよう構成され、前記FIRフィルタは前記
    スピーカから前記第2センサまでの伝達関数を近似した
    係数を有する能動騒音低減装置であって、 騒音と相関の深い信号を検出する複数の第1センサと、 前記回転機関の回転信号から回転数を検出して参照信号
    選択器に入力する回転数検出器と、 前記複数の第1センサからの信号及び前記回転数検出器
    からの信号に基づき最適な参照信号を選択して前記A/
    D変換器に出力する参照信号選択器と、を備えたことを
    特徴とする能動騒音低減装置。
JP5286456A 1993-11-16 1993-11-16 能動騒音低減装置 Pending JPH07140987A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008195287A (ja) * 2007-02-14 2008-08-28 Honda Motor Co Ltd 能動型騒音制御装置
US7620188B2 (en) 2003-06-17 2009-11-17 Honda Motor Co., Ltd. Cylinder responsive vibratory noise control apparatus
US8160266B2 (en) 2003-06-17 2012-04-17 Honda Motor Co. Ltd. Active vibratory noise control apparatus matching characteristics of audio devices

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7620188B2 (en) 2003-06-17 2009-11-17 Honda Motor Co., Ltd. Cylinder responsive vibratory noise control apparatus
US8160266B2 (en) 2003-06-17 2012-04-17 Honda Motor Co. Ltd. Active vibratory noise control apparatus matching characteristics of audio devices
JP2008195287A (ja) * 2007-02-14 2008-08-28 Honda Motor Co Ltd 能動型騒音制御装置

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