JPH07210179A - 能動消音装置 - Google Patents
能動消音装置Info
- Publication number
- JPH07210179A JPH07210179A JP6006172A JP617294A JPH07210179A JP H07210179 A JPH07210179 A JP H07210179A JP 6006172 A JP6006172 A JP 6006172A JP 617294 A JP617294 A JP 617294A JP H07210179 A JPH07210179 A JP H07210179A
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- Japan
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- noise
- vibration
- signal
- signals
- linear
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- Pending
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- Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
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- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】振動伝達系に非線形要素があり振動検出信号と
被消音空間の騒音の関係が非線形の場合にも能動的に消
音することを可能にすること。 【構成】振動を加速度センサ１〜４により検出し、振動
信号はＡ／Ｄ変換器１２を介して参照信号生成部１３に
入力し参照信号１０７を作る。参照信号１０７はADF14
により適応信号処理された後、制御出力信号１０８とし
て出力され、Ｄ／Ａ変換器１６，パワーアンプ１７を介
してスピーカ９，１０から２次音となって出力され、マ
イクロホン５〜８の位置でロードノイズを消音する。 【効果】伝達系に非線形要素が存在する場合にも、有効
に適応制御することが可能であり消音効果向上を図るこ
とができる。
被消音空間の騒音の関係が非線形の場合にも能動的に消
音することを可能にすること。 【構成】振動を加速度センサ１〜４により検出し、振動
信号はＡ／Ｄ変換器１２を介して参照信号生成部１３に
入力し参照信号１０７を作る。参照信号１０７はADF14
により適応信号処理された後、制御出力信号１０８とし
て出力され、Ｄ／Ａ変換器１６，パワーアンプ１７を介
してスピーカ９，１０から２次音となって出力され、マ
イクロホン５〜８の位置でロードノイズを消音する。 【効果】伝達系に非線形要素が存在する場合にも、有効
に適応制御することが可能であり消音効果向上を図るこ
とができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、何らかの加振源から伝
搬する振動により発生する閉空間内の騒音、例えば、車
両走行時に発生するロードノイズなどを能動的に消音す
る能動消音装置に関する。
搬する振動により発生する閉空間内の騒音、例えば、車
両走行時に発生するロードノイズなどを能動的に消音す
る能動消音装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】騒音と逆位相でかつ同一音圧となる付加
音を生成してスピーカから発生させて消音する能動騒音
制御技術として、従来特開平3−274897 号公報のよう
に、騒音源の騒音情報を検出し、消音すべき所定領域の
騒音信号の２乗値が最小となるよう適応的に修正する適
応型ディジタルフィルタを用いたいわゆるＬＭＳ適応制
御アルゴリズムが知られている。制御アルゴリズムの詳
細は前記公報に詳しく記されているので省略するが、こ
こで使用される適応型ディジタルフィルタは適応アルゴ
リズムによって制御される可変なタップ重み(フィルタ
係数)を有するＦＩＲ型フィルタを用いている。制御出
力は、この適応型ディジタルフィルタと前記騒音情報
（例えば騒音源）の畳み込み演算によって生成される。
適応アルゴリズムは消音すべき所定領域の騒音信号（エ
ラー信号）と二次音を出力するスピーカと前記エラー信
号を検出するマイクロホンの間の音響伝達関数によって
畳み込まれた前記騒音情報（参照信号）とを用いて適応
ディジタルフィルタのフィルタ係数を調整するものであ
る（図３参照）。
音を生成してスピーカから発生させて消音する能動騒音
制御技術として、従来特開平3−274897 号公報のよう
に、騒音源の騒音情報を検出し、消音すべき所定領域の
騒音信号の２乗値が最小となるよう適応的に修正する適
応型ディジタルフィルタを用いたいわゆるＬＭＳ適応制
御アルゴリズムが知られている。制御アルゴリズムの詳
細は前記公報に詳しく記されているので省略するが、こ
こで使用される適応型ディジタルフィルタは適応アルゴ
リズムによって制御される可変なタップ重み(フィルタ
係数)を有するＦＩＲ型フィルタを用いている。制御出
力は、この適応型ディジタルフィルタと前記騒音情報
（例えば騒音源）の畳み込み演算によって生成される。
適応アルゴリズムは消音すべき所定領域の騒音信号（エ
ラー信号）と二次音を出力するスピーカと前記エラー信
号を検出するマイクロホンの間の音響伝達関数によって
畳み込まれた前記騒音情報（参照信号）とを用いて適応
ディジタルフィルタのフィルタ係数を調整するものであ
る（図３参照）。
【０００３】ところで、このディジタルフィルタは線形
フィルタであり、したがって入力である参照信号と出力
である付加音の関係もまた線形の関係として表現される
ものである。
フィルタであり、したがって入力である参照信号と出力
である付加音の関係もまた線形の関係として表現される
ものである。
【０００４】参照信号と騒音信号が線形の関係、即ち振
動と騒音が線形の関係、換言すれば振動伝達系が非線形
特性を持たない場合のみモデル化が可能な制御方式であ
った。
動と騒音が線形の関係、換言すれば振動伝達系が非線形
特性を持たない場合のみモデル化が可能な制御方式であ
った。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、車両などの
車室内の振動騒音、つまり加振源からの伝搬する振動に
より発生する閉空間内の騒音などを考えた場合、その振
動伝達系には、多くの場合非線形な要素が存在してい
る。前述したロードノイズなどは、路面からの加振がタ
イヤ〜サスペンションを経てボディに伝わり車室内のフ
ロアやパネルなどを振動させて発生する現象であるが、
タイヤやサスペンションをボディに取り付ける部分のゴ
ムブッシュなどは、一般に振動の入力に対し振幅依存性
を有しており入出力関係が非線形である。例えば走行中
の路面の凹凸が大きく過大な入力で加振されたときなど
は、出力が飽和する可能性がある。このような場合、入
力（振動）と出力（騒音）の関係が線形でないため、振
動を参照信号として用いて従来の方法で適応制御を行う
と非線形（飽和）による影響がモデル化できないため充
分な消音効果が得られなくなる恐れがあった。
車室内の振動騒音、つまり加振源からの伝搬する振動に
より発生する閉空間内の騒音などを考えた場合、その振
動伝達系には、多くの場合非線形な要素が存在してい
る。前述したロードノイズなどは、路面からの加振がタ
イヤ〜サスペンションを経てボディに伝わり車室内のフ
ロアやパネルなどを振動させて発生する現象であるが、
タイヤやサスペンションをボディに取り付ける部分のゴ
ムブッシュなどは、一般に振動の入力に対し振幅依存性
を有しており入出力関係が非線形である。例えば走行中
の路面の凹凸が大きく過大な入力で加振されたときなど
は、出力が飽和する可能性がある。このような場合、入
力（振動）と出力（騒音）の関係が線形でないため、振
動を参照信号として用いて従来の方法で適応制御を行う
と非線形（飽和）による影響がモデル化できないため充
分な消音効果が得られなくなる恐れがあった。
【０００６】そこで、本発明の目的は、振動（参照信
号）と騒音の間の非線形特性をモデル化できる制御を採
用することにより、より高い消音効果を得る点にある。
号）と騒音の間の非線形特性をモデル化できる制御を採
用することにより、より高い消音効果を得る点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、検出信号（振動）に対して検出信号の
２乗もしくはそれ以上（ｎ乗）信号を生成して、参照信
号として供給し、これと適応ディジタルフィルタで畳み
込み演算を行い、制御出力（２次音制御信号）を出力す
るような構成とした。
に、本発明では、検出信号（振動）に対して検出信号の
２乗もしくはそれ以上（ｎ乗）信号を生成して、参照信
号として供給し、これと適応ディジタルフィルタで畳み
込み演算を行い、制御出力（２次音制御信号）を出力す
るような構成とした。
【０００８】具体的には、少なくても１個の騒音検出手
段と、その騒音を能動的に打ち消すための少なくても１
個の２次音出力手段と、騒音の原因となる振動に対して
少なくとも１個の振動検出手段と、前記振動検出手段よ
り得た振動信号とそれをｎ乗したものを参照信号として
用い、ある評価関数を最小にするように２次音制御信号
を適応的に生成する適応信号処理手段からなる構成とし
た。
段と、その騒音を能動的に打ち消すための少なくても１
個の２次音出力手段と、騒音の原因となる振動に対して
少なくとも１個の振動検出手段と、前記振動検出手段よ
り得た振動信号とそれをｎ乗したものを参照信号として
用い、ある評価関数を最小にするように２次音制御信号
を適応的に生成する適応信号処理手段からなる構成とし
た。
【０００９】
【作用】この様に構成した本発明によれば、検出信号の
ｎ乗を参照信号にすることにより、参照信号とエラー信
号の間の非線形特性を表現できるようにしており、振動
伝達系に非線形な要素がある場合でもモデル化が可能な
システムとなっている。
ｎ乗を参照信号にすることにより、参照信号とエラー信
号の間の非線形特性を表現できるようにしており、振動
伝達系に非線形な要素がある場合でもモデル化が可能な
システムとなっている。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の内容を図面に従い詳細に説明
する。図１はロードノイズ用能動消音方法及び装置に関
するものである。図１において、１〜４は前後のサスペ
ンション及び車体に取り付けた加速度センサ、５〜８は
車室内に配置された騒音検出用マイクロホンである。９
〜１０は消音の為の制御音（２次音）を出力するスピー
カであり、１１は消音制御用コントローラである。
する。図１はロードノイズ用能動消音方法及び装置に関
するものである。図１において、１〜４は前後のサスペ
ンション及び車体に取り付けた加速度センサ、５〜８は
車室内に配置された騒音検出用マイクロホンである。９
〜１０は消音の為の制御音（２次音）を出力するスピー
カであり、１１は消音制御用コントローラである。
【００１１】今、走行中に路面の凹凸によりタイヤが加
振され各サスペンションが振動する。加速度センサ１〜
４は、それぞれ振動加速度を検出し、振動１０１〜１０
４をコントローラ１１に供給する。その振動信号１０１
〜１０４はＡ／Ｄ変換器１２に送られディジタル化され
た振動信号１０６に変換される。コントローラ１１内の
参照信号生成部１３では入力された振動信号１０６をｎ
乗しての参照信号107を生成する。適応ディジタルフィ
ルタ１４（以下ＡＤＦ）を用いて畳み込み演算を行いス
ピーカ出力信号１０８を生成する。そして制御出力信号
１０８はＤ／Ａ変換器１６を介してパワーアンプ１７に
より増幅され９〜１０により２次音となって出力され
る。
振され各サスペンションが振動する。加速度センサ１〜
４は、それぞれ振動加速度を検出し、振動１０１〜１０
４をコントローラ１１に供給する。その振動信号１０１
〜１０４はＡ／Ｄ変換器１２に送られディジタル化され
た振動信号１０６に変換される。コントローラ１１内の
参照信号生成部１３では入力された振動信号１０６をｎ
乗しての参照信号107を生成する。適応ディジタルフィ
ルタ１４（以下ＡＤＦ）を用いて畳み込み演算を行いス
ピーカ出力信号１０８を生成する。そして制御出力信号
１０８はＤ／Ａ変換器１６を介してパワーアンプ１７に
より増幅され９〜１０により２次音となって出力され
る。
【００１２】また、マイクロホン５〜８により車室内音
圧を検出する。騒音信号１０５をＡ／Ｄ変換器１８を介
して適応制御アルゴリズム１５に入力する。そして、参
照信号１０７と騒音信号１０５を用いてＡＤＦを制御し
ている。
圧を検出する。騒音信号１０５をＡ／Ｄ変換器１８を介
して適応制御アルゴリズム１５に入力する。そして、参
照信号１０７と騒音信号１０５を用いてＡＤＦを制御し
ている。
【００１３】ここで図２で参照信号生成部の働きを詳細
に説明する。なお、簡単のため振動信号を単一周波数の
振幅とするが、ブロードバンドスペクトルを有する信号
でも基本的には、サイン波の重ね合わせであるので原理
的には同じである。
に説明する。なお、簡単のため振動信号を単一周波数の
振幅とするが、ブロードバンドスペクトルを有する信号
でも基本的には、サイン波の重ね合わせであるので原理
的には同じである。
【００１４】まず、Ａ／Ｄ変換器１２から振動信号１０
６が入力される。これを式（数１）で表す。
６が入力される。これを式（数１）で表す。
【００１５】
【数１】 Ｘ＝sin(ωｔ) …（数１） 次に式（数１）をｎ乗する。ここでサインの２ｎ乗は式
（数２）で表せられる。
（数２）で表せられる。
【００１６】
【数２】
【００１７】式（数２）のＲ＝０の値をΣの外に出すと
【００１８】
【数３】
【００１９】となる。
【００２０】またサインの（２ｎ＋１）乗は式（数４）
で表せられる。
で表せられる。
【００２１】
【数４】
【００２２】式（数３）と同様に式（数５）に変換でき
る。
る。
【００２３】
【数５】
【００２４】それぞれsin（２ｎωｔ）、sin（（２ｎ＋
１）ωｔ）を持っている。即ち振動信号１０６をｎ乗す
ることにより、ＡＤＦには振動信号sin（ωｔ）に対し
てsin（ｎωｔ）の参照信号１０７を供給することがで
きｎ倍調波（ωｔ→ｎωｔ)の関係を表現できる。ブロ
ック図に示されたＨＰＦはハイパスフィルタでＤＣ成分
をカットする。
１）ωｔ）を持っている。即ち振動信号１０６をｎ乗す
ることにより、ＡＤＦには振動信号sin（ωｔ）に対し
てsin（ｎωｔ）の参照信号１０７を供給することがで
きｎ倍調波（ωｔ→ｎωｔ)の関係を表現できる。ブロ
ック図に示されたＨＰＦはハイパスフィルタでＤＣ成分
をカットする。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、振動信号と騒音の間
に、非線形関係が存在しても、これをモデル化して制御
できるので、より高い消音効果を得られるという効果が
ある。
に、非線形関係が存在しても、これをモデル化して制御
できるので、より高い消音効果を得られるという効果が
ある。
【図１】ロードノイズの能動消音装置の構成図である。
【図２】参照信号生成部の解説図である。
【図３】従来の能動消音装置の基本構成を示すブロック
図である。
図である。
１〜４…加速度センサ、５〜８…マイクロホン、９〜１
０…スピーカ、１１…コントローラ、１２，１８…Ａ／
Ｄ変換器、１３…参照信号生成部、１４…適応ディジタ
ルフィルタ、１５…適応制御アルゴリズム、１６…Ｄ／
Ａ変換器、１７…アンプ、１０１〜１０４…振動信号、
１０５…騒音信号、１０６…ディジタル化された振動信
号、１０７…参照信号、１０８…制御出力信号。
０…スピーカ、１１…コントローラ、１２，１８…Ａ／
Ｄ変換器、１３…参照信号生成部、１４…適応ディジタ
ルフィルタ、１５…適応制御アルゴリズム、１６…Ｄ／
Ａ変換器、１７…アンプ、１０１〜１０４…振動信号、
１０５…騒音信号、１０６…ディジタル化された振動信
号、１０７…参照信号、１０８…制御出力信号。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｇ０６Ｆ 17/10 Ｈ０３Ｈ 21/00 8842−5Ｊ
Claims (1)
- 【請求項１】被消音空間内に伝搬する少なくとも一つ以
上の騒音源により発生する騒音に対し、前記騒音源の騒
音情報を検出する騒音情報検出手段と、前記騒音情報を
もとに前記騒音と同振幅逆位相の二次音を発生させる付
加音発生手段と、前記被消音空間内の騒音を検出する騒
音情報検出手段と、前記付加音を前記騒音情報検出手段
と、騒音検出手段をもとに適応的に修正する適応信号処
理手段とを有する能動消音装置において、前記騒音情報
検出手段を前記二次音発生手段に供給する際、前記騒音
情報検出手段によって検出された信号をｎ乗したものを
参照信号として、前記二次音発生手段及び前記適応処理
手段に供給することを特徴とする能動消音装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6006172A JPH07210179A (ja) | 1994-01-25 | 1994-01-25 | 能動消音装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6006172A JPH07210179A (ja) | 1994-01-25 | 1994-01-25 | 能動消音装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07210179A true JPH07210179A (ja) | 1995-08-11 |
Family
ID=11631137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6006172A Pending JPH07210179A (ja) | 1994-01-25 | 1994-01-25 | 能動消音装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07210179A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012148722A (ja) * | 2011-01-21 | 2012-08-09 | Honda Motor Co Ltd | 能動型振動騒音制御装置 |
| US8706351B2 (en) | 2011-05-19 | 2014-04-22 | Tokai Rubber Industries, Ltd. | Active noise cancellation apparatus |
| US9648418B2 (en) | 2012-09-25 | 2017-05-09 | Sumitomo Riko Company Limited | Active noise cancellation apparatus |
| JP2018532157A (ja) * | 2015-10-16 | 2018-11-01 | ハーマン ベッカー オートモーティブ システムズ ゲーエムベーハー | ロードノイズ及びエンジンノイズ制御 |
| JP2018532156A (ja) * | 2015-10-16 | 2018-11-01 | ハーマン ベッカー オートモーティブ システムズ ゲーエムベーハー | エンジンオーダー及びロードノイズ制御 |
| JP2020152138A (ja) * | 2019-03-18 | 2020-09-24 | 本田技研工業株式会社 | スピーカ搭載車体構造 |
-
1994
- 1994-01-25 JP JP6006172A patent/JPH07210179A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012148722A (ja) * | 2011-01-21 | 2012-08-09 | Honda Motor Co Ltd | 能動型振動騒音制御装置 |
| US9245518B2 (en) | 2011-01-21 | 2016-01-26 | Honda Motor Co., Ltd. | Active vibration noise control apparatus |
| US8706351B2 (en) | 2011-05-19 | 2014-04-22 | Tokai Rubber Industries, Ltd. | Active noise cancellation apparatus |
| DE112012002158B4 (de) | 2011-05-19 | 2018-11-29 | Sumitomo Riko Company Limited | Aktivgeräuschbeseitigungsvorrichtung |
| US9648418B2 (en) | 2012-09-25 | 2017-05-09 | Sumitomo Riko Company Limited | Active noise cancellation apparatus |
| DE112013004693B4 (de) | 2012-09-25 | 2018-07-12 | Sumitomo Riko Company Limited | Aktive Geräuschreduzierungsvorrichtung |
| JP2018532157A (ja) * | 2015-10-16 | 2018-11-01 | ハーマン ベッカー オートモーティブ システムズ ゲーエムベーハー | ロードノイズ及びエンジンノイズ制御 |
| JP2018532156A (ja) * | 2015-10-16 | 2018-11-01 | ハーマン ベッカー オートモーティブ システムズ ゲーエムベーハー | エンジンオーダー及びロードノイズ制御 |
| JP2020152138A (ja) * | 2019-03-18 | 2020-09-24 | 本田技研工業株式会社 | スピーカ搭載車体構造 |
| CN111703378A (zh) * | 2019-03-18 | 2020-09-25 | 本田技研工业株式会社 | 搭载扬声器的车身结构 |
| CN111703378B (zh) * | 2019-03-18 | 2023-11-03 | 本田技研工业株式会社 | 搭载扬声器的车身结构 |
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