JPH07325587A - Device for reducing noise in vehicle - Google Patents

Device for reducing noise in vehicle

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JPH07325587A
JPH07325587A JP6117269A JP11726994A JPH07325587A JP H07325587 A JPH07325587 A JP H07325587A JP 6117269 A JP6117269 A JP 6117269A JP 11726994 A JP11726994 A JP 11726994A JP H07325587 A JPH07325587 A JP H07325587A
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error signal
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noise
filter
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Eiji Shibata
英司 柴田
Manpei Tamamura
万平 玉村
Hiroshi Iitaka
宏 飯高
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Fuji Heavy Industries Ltd
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Abstract

PURPOSE:To provide a stable device for reducing noise in a vehicle room suppressing the effect due to a random signal and without giving a sense of incompatibility to the crew. CONSTITUTION:An Ig(ignition) pulse is shaped/thinned, and is made to a primary source Ps, and the primary source Ps is combolution product-sum operated with a filter coefficient of an adaptive filter 3, and is outputted as a cancel signal to be outputted from a speaker 6 as a cancel sound for a vibration noise in a reception point. A noise reduction condition is detected by a microphone 10 as an error signal to be inputted to an error signal process circuit 5. Then, in the error signal process circuit 5, an exponential mean value is obtained from the last time data and the error signal based on a noise vibration source signal, and the exponential mean value is processed to the value within the range set beforehand to be outputted to an LMS(least mean square) operation circuit 6 as this time process data. In the LMS operation circuit 6, a coefficient correction amount is obtained from the primary source Ps inputted through a CMN0 (compensation coefficient) circuit 4 and the this time process data, and the filter coefficient is updated.

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、エンジンの振動騒音を
主要因として発生する車室内の騒音を、相殺音と干渉さ
せて低減させる車室内騒音低減装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle interior noise reduction device for reducing noise in a vehicle interior, which is mainly caused by engine vibration noise, by interfering with a canceling noise.

【0002】[0002]

【従来の技術】エンジンの振動騒音を主要因として発生
する車室内騒音に対し、この騒音と同一振幅で逆位相と
なる音(相殺音)を音源から発生させ、車室内騒音を低
減させる種々の技術が提案されている。
2. Description of the Related Art In contrast to vehicle interior noise, which is mainly caused by engine vibration noise, a sound source that produces a sound having the same amplitude and opposite phase (cancellation sound) to reduce vehicle interior noise. Technology is proposed.

【0003】また、最近では、例えば特開平3−178
845号公報等に示されるように、LMS(Least M
ean Square )アルゴリズム(適応フィルタのフィルタ
係数を求める計算式を簡略化するため、フィルタの修正
式が再帰式であることを利用し、平均自乗誤差で近似し
て求める理論)、あるいは、このLMSアルゴリズムを
多チャンネルに拡大したMEFX−LMS(Multiple
Error Filtered X−LMS)アルゴリズムを利用し
た車室内騒音低減装置が提案され、一部実用化され始め
ている。このLMSアルゴリズムを利用した車室内騒音
低減装置では、エンジン振動を主要因として発生する車
室内騒音を消音する場合、エンジン振動と相関の高い信
号を騒音振動源信号(プライマリソース)として検出
し、このプライマリソースから適応フィルタによって騒
音に対する相殺音を合成してスピーカから発生する。そ
して、受聴点における騒音低減状態をエラー信号として
マイクにより検出し、このエラー信号と上記プライマリ
ソースとからLMSアルゴリズムにより適応フィルタの
フィルタ係数を更新して受聴点における騒音低減を最適
な値とするようになっている。
Recently, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-178 has been used.
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 845, etc., LMS (Least M
ean Square) algorithm (the theory that the correction formula of the filter is recursive to simplify the formula for calculating the filter coefficient of the adaptive filter, and is approximated by the mean square error), or this LMS algorithm MEFX-LMS (Multiple
A vehicle interior noise reduction device using the Error Filtered X-LMS) algorithm has been proposed and is partially put into practical use. In the vehicle interior noise reduction device using the LMS algorithm, when the vehicle interior noise generated mainly due to engine vibration is silenced, a signal highly correlated with the engine vibration is detected as a noise vibration source signal (primary source), and The canceling sound for the noise is synthesized by the adaptive filter from the primary source and generated from the speaker. Then, the noise reduction state at the listening point is detected by the microphone as an error signal, and the filter coefficient of the adaptive filter is updated by the LMS algorithm from this error signal and the primary source so that the noise reduction at the listening point becomes an optimum value. It has become.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のLM
SアルゴリズムあるいはMEFX−LMSアルゴリズム
を利用した車室内騒音低減装置では、受聴点の騒音低減
状態をマイク等によってエラー信号として検出し、この
瞬時のエラー信号とプライマリソースとからLMSアル
ゴリズムにより適応フィルタのフィルタ係数を更新する
ため、エラー信号中に消音対象外のノイズ成分(ランダ
ム信号;人の話し声や音楽あるいは突発的な音等)が含
まれると、このノイズ成分の影響を受けてフィルタ係数
の更新が行われ、消音用スピーカから相殺音として発せ
られて、乗員に違和感を与えるといった問題がある。
By the way, the above-mentioned LM
In a vehicle interior noise reduction device using the S algorithm or MEFX-LMS algorithm, the noise reduction state at the listening point is detected as an error signal by a microphone or the like, and the filter of an adaptive filter is detected from the instantaneous error signal and the primary source by the LMS algorithm. In order to update the coefficient, if the error signal contains noise components that are not subject to muffling (random signals; human speech, music, sudden sounds, etc.), the filter coefficient is updated due to the effect of this noise component. However, there is a problem in that the sound is emitted as a canceling sound from the muffling speaker, and the passenger feels uncomfortable.

【0005】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、例え、人の話し声や音楽あるいは突発的な音等のラ
ンダム信号が発生しても、このランダム信号による影響
を抑え、乗員に違和感を与えることのない安定した車室
内騒音低減装置を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances. Even if a random signal such as a human voice, music, or a sudden sound is generated, the influence of the random signal is suppressed and the occupant feels uncomfortable. It is an object of the present invention to provide a stable vehicle interior noise reduction device that does not give noise.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明による車室内騒音低減装置は、エンジン振動と相
関の高い騒音振動源信号を適応フィルタによりキャンセ
ル信号として合成するキャンセル信号合成手段と、上記
キャンセル信号を騒音に対する相殺音として発生する相
殺音発生手段と、受聴点における騒音低減状態を誤差信
号として検出する誤差信号検出手段と、上記騒音振動源
信号に基づき前回の処理データと上記誤差信号とから指
数平均値を求め、この指数平均値を予め設定しておいた
範囲内の値に処理し今回の処理データとして出力する誤
差信号処理手段と、上記騒音振動源信号と上記今回の処
理データとに基づき上記適応フィルタのフィルタ係数を
更新するフィルタ係数更新手段とを備えたものである。
In order to achieve the above object, a vehicle interior noise reduction apparatus according to the present invention comprises a cancel signal synthesizing means for synthesizing a noise vibration source signal having a high correlation with engine vibration as a cancel signal by an adaptive filter. Cancellation sound generation means for generating the cancellation signal as a cancellation sound for noise, error signal detection means for detecting a noise reduction state at the listening point as an error signal, previous processing data based on the noise vibration source signal and the error signal An error signal processing means for obtaining an exponential average value from the above, processing this exponential average value to a value within a preset range, and outputting it as the current processed data, the noise vibration source signal, and the current processed data Filter coefficient updating means for updating the filter coefficient of the adaptive filter based on the above.

【0007】[0007]

【作 用】上記構成において、まず、エンジンの振動騒
音を主要因として車室内に騒音が発生すると、キャンセ
ル信号合成手段で、エンジン振動と相関の高い騒音振動
源信号を適応フィルタによりキャンセル信号として合成
し、相殺音発生手段から、上記キャンセル信号を騒音に
対する相殺音として発生する。次いで、誤差信号検出手
段により、受聴点における騒音低減状態を誤差信号とし
て検出し、誤差信号処理手段で、上記騒音振動源信号に
基づき前回の処理データと上記誤差信号とから指数平均
値を求め、この指数平均値を予め設定しておいた範囲内
の値に処理し今回の処理データとして出力する。そし
て、フィルタ係数更新手段で、上記騒音振動源信号と上
記今回の処理データとに基づき上記適応フィルタのフィ
ルタ係数を更新する。
[Operation] In the above configuration, first, when noise is generated in the vehicle compartment due to engine vibration noise as a main factor, the cancel signal synthesizing means synthesizes a noise vibration source signal having a high correlation with engine vibration as a cancel signal by an adaptive filter. Then, the canceling sound generating means generates the canceling signal as a canceling sound for noise. Then, the error signal detection means detects the noise reduction state at the listening point as an error signal, and the error signal processing means obtains an exponential average value from the previous processing data and the error signal based on the noise vibration source signal, This exponential average value is processed into a value within a preset range and output as the current processed data. Then, the filter coefficient updating means updates the filter coefficient of the adaptive filter based on the noise and vibration source signal and the current processed data.

【0008】[0008]

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。図1〜図4は本発明の第一実施例を示し、図1は
車室内騒音低減装置のシステム概略図、図2は入力信号
変換回路の説明図、図3は誤差信号処理回路の説明図、
図4は誤差信号処理回路での信号処理の一例を示す説明
図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 4 show a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a system schematic diagram of a vehicle interior noise reduction device, FIG. 2 is an explanatory diagram of an input signal conversion circuit, and FIG. 3 is an explanatory diagram of an error signal processing circuit. ,
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of signal processing in the error signal processing circuit.

【0009】図1において、符号1は4サイクルエンジ
ンを示し、このエンジン1の図示しないイグニッション
コイルへのイグニッションパルス信号(Ig パルス信
号)は、入力信号変換回路2に対しても出力される。
In FIG. 1, reference numeral 1 indicates a four-cycle engine, and an ignition pulse signal (Ig pulse signal) to an ignition coil (not shown) of the engine 1 is also output to an input signal conversion circuit 2.

【0010】この入力信号変換回路2は、図2に示すよ
うに、波形成形回路2aと間引回路2bとで構成されて
おり、この入力信号変換回路2に入力された上記Ig パ
ルス信号は、エンジン回転に同期してエンジン2回転で
1パルスで、エンジン回転の0.5×n(n:整数)次
成分の周波数からなる信号に成形・間引されて、騒音振
動源信号(プライマリソースPs )として、キャンセル
信号合成手段としての適応フィルタ3、スピーカ/マイ
ク間伝達特性補償回路(以下「CMN0 回路」と略称)4
および誤差信号処理手段としての誤差信号処理回路5に
出力される。
As shown in FIG. 2, the input signal converting circuit 2 is composed of a waveform shaping circuit 2a and a thinning circuit 2b. The Ig pulse signal input to the input signal converting circuit 2 is The noise vibration source signal (primary source Ps is generated by forming and thinning out a signal having a frequency of 0.5 × n (n: integer) order component of the engine rotation in one pulse in two rotations of the engine in synchronization with the engine rotation. ), An adaptive filter 3 as a canceling signal synthesizing means, a speaker / microphone transfer characteristic compensation circuit (hereinafter abbreviated as "CMN0 circuit") 4
And output to the error signal processing circuit 5 as the error signal processing means.

【0011】これは、4サイクルエンジン関連の振動騒
音は、エンジン1が2回転(720℃A)で吸入・圧縮
・爆発・排気の4行程を完了するために、エンジン2回
転を1周期とする振動騒音となっており、周波数領域で
はエンジン回転の0.5次成分を基本波とし、その高次
成分が主体となったスペクトルとなっている(0.5×
n(n:整数)次成分により構成されている)ためであ
る。従って、Ig パルス信号を前述のように成形・加工
することにより、消音したい振動騒音と極めて相関の高
いプライマリソースPs を得ることができる。
This is because vibration noise associated with a 4-cycle engine requires two revolutions of the engine to complete one cycle in order to complete four strokes of intake, compression, explosion and exhaust in two revolutions (720 ° C.A) of the engine 1. Vibration noise is generated, and in the frequency domain, the 0.5th order component of engine rotation is the fundamental wave and the higher order component is the main spectrum (0.5 ×
This is because it is composed of n (n: integer) order components). Therefore, by shaping and processing the Ig pulse signal as described above, it is possible to obtain the primary source Ps having a very high correlation with the vibration noise to be silenced.

【0012】また、上記適応フィルタ3は、フィルタ係
数更新手段としてのLMS演算回路6により更新可能な
フィルタ係数W(n) を有するFIR(Finite Impulse
Response )フィルタであり、所定のタップ数(例え
ば、512タップ)に形成されている。この適応フィル
タ3に入力された上記プライマリソースPs は、上記フ
ィルタ係数W(n) と畳み込み積和され、キャンセル信号
として、D/A変換器7に出力され、図示しないフィル
タ回路およびアンプ回路(AMP回路)8を介して、相
殺音発生手段としてのスピーカ9から相殺音を発生する
ようになっている。
The adaptive filter 3 has a FIR (Finite Impulse) having a filter coefficient W (n) that can be updated by the LMS operation circuit 6 as a filter coefficient updating means.
Response) filter, which is formed with a predetermined number of taps (for example, 512 taps). The primary source Ps input to the adaptive filter 3 is convolution product summed with the filter coefficient W (n), and is output as a cancel signal to the D / A converter 7, and a filter circuit and an amplifier circuit (AMP) not shown The canceling sound is generated from the speaker 9 as the canceling sound generating means via the circuit 8.

【0013】上記スピーカ9は、例えば、図示しない車
内のフロントドア等に配設されており、車内の受聴点
(例えば、運転席の乗員の耳位置に近接する位置)に
は、誤差信号検出手段としてのマイク10が設けられて
いる。
The speaker 9 is arranged, for example, at a front door or the like in a vehicle (not shown), and an error signal detecting means is provided at a listening point in the vehicle (for example, a position close to an ear position of an occupant in the driver's seat). Is provided as a microphone 10.

【0014】上記マイク10にて検出された騒音低減状
態を示す誤差信号(相殺音とエンジン関連の振動騒音と
の干渉の結果を示す信号;エラー信号)は、アンプ回路
(AMP回路)11、フィルタ回路(図示せず)および
A/D変換器12を介して上記誤差信号処理回路5に入
力されるようになっている。
The error signal indicating the noise reduction state detected by the microphone 10 (the signal indicating the result of the interference between the canceling sound and the vibration noise related to the engine; the error signal) is supplied to the amplifier circuit (AMP circuit) 11 and the filter. It is adapted to be inputted to the error signal processing circuit 5 via a circuit (not shown) and the A / D converter 12.

【0015】この誤差信号処理回路5は、図3に示すよ
うに、トリガ信号生成部5aと、加減速判定部5bと、
信号記憶部5cと、指数平均算出部5dと、信号判定部
5eと、信号設定部5fとから主に構成されている。
As shown in FIG. 3, the error signal processing circuit 5 includes a trigger signal generating section 5a, an acceleration / deceleration determining section 5b, and
The signal storage unit 5c, the exponential average calculation unit 5d, the signal determination unit 5e, and the signal setting unit 5f are mainly configured.

【0016】すなわち、上記トリガ信号生成部5aに
は、前記プライマリソースPs が入力され、このプライ
マリソースPs のパルスを指数平均のトリガパルスとし
て上記指数平均算出部5dに出力する回路部となってい
る。
In other words, the trigger signal generating section 5a is a circuit section which receives the primary source Ps and outputs the pulse of the primary source Ps to the exponential average calculating section 5d as an exponential average trigger pulse. .

【0017】また、上記加減速判定部5bには、上記プ
ライマリソースPs が入力され、この入力信号に基づき
エンジンの加減速を判定し、この加減速に応じて上記指
数平均算出部5dの後述する計算式の定数を設定する回
路部となっている。
The primary source Ps is input to the acceleration / deceleration determination section 5b, the acceleration / deceleration of the engine is determined based on the input signal, and the exponential average calculation section 5d will be described later according to the acceleration / deceleration. It is a circuit that sets the constants of the calculation formula.

【0018】さらに、上記信号記憶部5cは、RAM回
路で、上記信号設定部5fからの出力に応じて、今回求
めた処理データを“前回の処理データ”として各タップ
毎に記憶しておく回路部となっている。
Further, the signal storage unit 5c is a RAM circuit, and a circuit for storing the processing data obtained this time as "previous processing data" for each tap in accordance with the output from the signal setting unit 5f. It is a division.

【0019】また、上記指数平均算出部5dは、上記信
号記憶部5cから前回の処理データe(n)を読み込み、
この前回の処理データe(n)と上記マイク10から入力
されたエラー信号E(n) とで指数平均値Px(n)を求め、
上記信号判定部5eに、この指数平均値Px(n)を出力す
る回路部となっている。ここで指数平均処理の式は、 Px(n)=((N−1)e(n)+E(n) )/N …(1) で与えられる。また、Nは上記加減速判定部5bにより
設定される1以上の定数で、実験の結果、定常時では4
とした方が好ましい結果が得られることから、1≦N≦
4として定められるようにすると、 N=4−α×|Psn−Psn-1| …(2) で与えられる。ここで、αは定数,Psnは今回のトリガ
パルスのパルス間隔,Psn-1は前回のトリガパルスのパ
ルス間隔である。
The exponential average calculator 5d reads the previous processed data e (n) from the signal memory 5c,
An exponential average value Px (n) is obtained from the previous processed data e (n) and the error signal E (n) input from the microphone 10,
The circuit section outputs the exponential average value Px (n) to the signal determination section 5e. Here, the formula of the exponential averaging process is given by Px (n) = ((N-1) e (n) + E (n)) / N (1). Further, N is a constant of 1 or more set by the acceleration / deceleration determination unit 5b, and as a result of the experiment, it is 4 in a steady state.
It is preferable to set 1 ≦ N ≦
When it is defined as 4, N = 4-α × | Psn-Psn-1 | (2) Here, α is a constant, Psn is the pulse interval of the current trigger pulse, and Psn-1 is the pulse interval of the previous trigger pulse.

【0020】上記(1)式から明らかなように、上記定
数Nの値は、大きく設定し過ぎると今回得られたエラー
信号E(n) の影響度を下げすぎて、過渡状態等における
システムの追従性を悪化させてしまう可能性があり、ま
た、十分に安定性を確保できる範囲で設定する必要があ
る。このため、本第一実施例では上記加減速判定部5b
を設け、エンジン運転状態に応じて上記定数Nを可変と
しているのである。
As is clear from the above equation (1), if the value of the constant N is set too large, the influence of the error signal E (n) obtained this time is lowered too much, and the system is in a transient state. There is a possibility that the followability will be deteriorated, and it is necessary to set it within a range where sufficient stability can be secured. Therefore, in the first embodiment, the acceleration / deceleration determination unit 5b is used.
Is provided and the constant N is variable according to the engine operating state.

【0021】また、上記信号判定部5eは、上記指数平
均算出部5dから入力された指数平均値Px(n)が予め実
験等により求めた範囲内の値であるか否かを判定する回
路である。この判定は、以下の式で行われる。 |Px(n)|≧P …(3) Pは実験等により求めた制限値である。
The signal determining section 5e is a circuit for determining whether the exponential average value Px (n) input from the exponential average calculating section 5d is within a range determined in advance by experiments or the like. is there. This determination is performed by the following formula. | Px (n) | ≧ P (3) P is a limit value obtained by experiments or the like.

【0022】そして、上記信号設定部5fは、上記信号
判定部5eの上記(3)式となっている(|Px(n)|≧
Pの)各タップ値のデータを、図4(c)に示すよう
に、これらタップ値毎に前回の処理データで置換し、上
記信号記憶部5cに|Px(n)|≧Pならばデータe'(n)
を前回の処理データe(n)とし、|Px(n)|<Pならば
データe'(n)を今回の処理データe(n)として書き込む
とともに、前記LMS演算回路6に対して今回の処理後
のデータe'(n)を出力する回路部となっている。
Then, the signal setting section 5f has the equation (3) of the signal determining section 5e (| Px (n) | ≧
As shown in FIG. 4C, the data of each tap value (of P) is replaced with the previous processed data for each tap value, and if | Px (n) | ≧ P, the data is stored in the signal storage unit 5c. e '(n)
Is the previous processed data e (n), and if | Px (n) | <P, the data e ′ (n) is written as the current processed data e (n), and the current data is written to the LMS arithmetic circuit 6 at this time. It is a circuit unit that outputs processed data e ′ (n).

【0023】尚、図4(a)に全てのタップ値において
|Px(n)|<Pとなっている場合、図4(b)にx1 タ
ップ目が|Px(n)|≧Pとなっている場合、図4(c)
に図4(b)のデータを上記信号設定部5fにより置換
した例を示す。
When | Px (n) | <P at all tap values in FIG. 4 (a), | Px (n) | ≧ P at the x1th tap in FIG. 4 (b). 4c, if
An example in which the data in FIG. 4B is replaced by the signal setting unit 5f is shown in FIG.

【0024】一方、前記CMN0 回路4には、予めスピー
カ/マイク間伝達特性CMNが有限のインパルスレスポン
スで近似して(補償係数CMN0 として)設定されてお
り、入力されたプライマリソースPs に、上記補償係数
CMN0 を乗じる(畳み込み積和する)ことにより補償し
て、上記LMS演算回路6に信号を出力する回路となっ
ている。
On the other hand, in the CMN0 circuit 4, a speaker / microphone transfer characteristic CMN is set in advance by approximation with a finite impulse response (as a compensation coefficient CMN0), and the input primary source Ps is compensated by the above-mentioned compensation. The circuit outputs the signal to the LMS operation circuit 6 after being compensated by multiplying by the coefficient CMN0 (convolution product sum).

【0025】また、上記LMS演算回路6では、上記誤
差信号処理回路5からの今回の処理データe'(n)と、上
記CMN0 回路4で補償された(畳み込み積和された)プ
ライマリソースPs とから、周知のLMSアルゴリズム
により前記適応フィルタ3のフィルタ係数W(n) の修正
量を求め、フィルタ係数W(n) を更新する。
In the LMS arithmetic circuit 6, the current processed data e '(n) from the error signal processing circuit 5 and the primary source Ps compensated (convoluted product sum) by the CMNO circuit 4 are obtained. From the above, the correction amount of the filter coefficient W (n) of the adaptive filter 3 is obtained by the well-known LMS algorithm, and the filter coefficient W (n) is updated.

【0026】尚、図1中、符号Cはエンジン1の振動騒
音に対する車体伝達特性を示す。
In FIG. 1, reference character C represents a vehicle body transmission characteristic with respect to vibration noise of the engine 1.

【0027】次に、上記構成による実施例の作用につい
て説明する。まず、エンジンの振動騒音は、エンジン1
から図示しないマウント等を伝達して車内音となり、ま
た、吸気や排気の音等も車室内に伝播する。これらのエ
ンジン関連振動騒音は、周波数領域では、いずれも0.
5×n(n:整数)次成分の周波数スペクトルにより主
に構成されており、各々の振動源に対する車体伝達特性
Cが乗ぜられて受聴点(例えばドライバーの耳に近接す
る位置)に達する。
Next, the operation of the embodiment having the above structure will be described. First, engine vibration noise is
From the inside to the inside of the vehicle through a mount or the like (not shown), and the sounds of intake and exhaust also propagate inside the vehicle. These engine-related vibration noises are all 0.
It is mainly composed of a frequency spectrum of a 5 × n (n: integer) -order component, and reaches the listening point (for example, a position close to the driver's ear) by being multiplied by the vehicle body transfer characteristic C for each vibration source.

【0028】一方、エンジン1のイグニッションコイル
(図示せず)へのイグニッションパルス信号(Ig パル
ス信号)は、入力信号変換回路2に入力され、波形成形
回路2aと間引回路2bにより、エンジン回転に同期し
てエンジン2回転で1パルスで、エンジン回転の0.5
×n(n:整数)次成分の周波数からなる信号に成形・
間引されて、騒音振動源信号(プライマリソースPs )
として、適応フィルタ3、スピーカ/マイク間伝達特性
補償回路(以下「CMN0 回路」と略称)4および誤差信
号処理回路5に出力される。
On the other hand, the ignition pulse signal (Ig pulse signal) to the ignition coil (not shown) of the engine 1 is input to the input signal conversion circuit 2 and the waveform shaping circuit 2a and the thinning circuit 2b change the engine speed. Synchronized with one pulse for two engine revolutions, 0.5 engine revolutions
Shaped into a signal consisting of the frequency of × n (n: integer) component
Noise and vibration source signals (primary source Ps) are thinned out
Are output to the adaptive filter 3, the speaker / microphone transfer characteristic compensation circuit (hereinafter abbreviated as “CMN0 circuit”) 4, and the error signal processing circuit 5.

【0029】上記適応フィルタ3に入力されたプライマ
リソースPs は、この適応フィルタ3のフィルタ係数W
(n) との畳み込み積和により、振動騒音を相殺するキャ
ンセル信号として、D/A変換器7に出力され、図示し
ないフィルタ回路およびアンプ回路(AMP回路)8を
介して、スピーカ9に出力され、このスピーカ9から上
記受聴点における振動騒音に対する相殺音として出力さ
れる。このとき、上記相殺音は、スピーカ/マイク間伝
達特性CMNを受けて上記受聴点に達する。
The primary source Ps input to the adaptive filter 3 has a filter coefficient W of the adaptive filter 3.
By a convolution product sum with (n), it is output to the D / A converter 7 as a cancel signal for canceling vibration noise, and is output to the speaker 9 via a filter circuit and an amplifier circuit (AMP circuit) 8 not shown. Is output from the speaker 9 as a canceling sound for the vibration noise at the listening point. At this time, the canceling sound reaches the listening point by receiving the speaker / microphone transfer characteristic CMN.

【0030】このため、上記受聴点では、上記エンジン
関連の振動騒音と上記相殺音とが干渉して振動騒音が低
減させられると同時に、上記受聴点の近傍に配設されて
いるマイク10により、振動騒音と相殺音との干渉の結
果が検出され、エラー信号E(n) として、アンプ回路
(AMP回路)11、フィルタ回路(図示せず)および
A/D変換器12を介して誤差信号処理回路5に入力さ
れる。
Therefore, at the listening point, the vibration noise related to the engine and the canceling noise interfere with each other to reduce the vibration noise, and at the same time, the microphone 10 arranged near the listening point causes The result of the interference between the vibration noise and the canceling sound is detected, and the error signal processing is performed as an error signal E (n) via the amplifier circuit (AMP circuit) 11, the filter circuit (not shown) and the A / D converter 12. It is input to the circuit 5.

【0031】上記誤差信号処理回路5では、上記エラー
信号E(n) が指数平均算出部5dに入力され、上記プラ
イマリソースPs がトリガ信号生成部5aと加減速判定
部5bとに入力される。
In the error signal processing circuit 5, the error signal E (n) is input to the exponential average calculation unit 5d, and the primary source Ps is input to the trigger signal generation unit 5a and the acceleration / deceleration determination unit 5b.

【0032】そして、上記加減速判定部5bに入力され
た上記プライマリソースPs に基づき(パルス間隔の変
化に基づき)エンジンの加減速を判定し、この加減速に
応じて上記指数平均算出部5dの計算式の定数を設定す
る。
Then, the acceleration / deceleration of the engine is determined based on the primary source Ps input to the acceleration / deceleration determination section 5b (based on the change of the pulse interval), and the exponential average calculation section 5d of the exponential average calculation section 5d determines the acceleration / deceleration. Set the constant of calculation formula.

【0033】その後、上記指数平均算出部5dで、上記
トリガ信号生成部5aに入力された上記プライマリソー
スPs のパルスでトリガし、入力された上記エラー信号
E(n) を、信号記憶部5cから読み出した前回の処理デ
ータe(n)をもとに指数平均化処理して、過去のエラー
信号の値が圧縮された値に処理して信号判定部5eに出
力する。
Thereafter, the exponential average calculator 5d is triggered by the pulse of the primary source Ps input to the trigger signal generator 5a, and the input error signal E (n) is stored in the signal storage 5c. An exponential averaging process is performed based on the read previous processed data e (n) to process a past error signal value into a compressed value and output to the signal determination unit 5e.

【0034】この信号判定部5eでは、入力された指数
平均値Px(n)が予め実験等により求めた範囲内の値であ
るか否かを判定し、例えば、図4(b)に示すように、
x1タップ目が|Px(n)|≧Pとなっている場合は、こ
れらの情報とともに信号を信号設定部5fに出力(|P
x(n)|<Pとなっている場合にも、これらの情報ととも
に信号を5fに出力する)。
The signal determination section 5e determines whether or not the input exponential average value Px (n) is within a range determined in advance by experiments or the like. For example, as shown in FIG. To
When the | xx tap is | Px (n) | ≧ P, a signal is output to the signal setting unit 5f together with the information (| P
Even when x (n) | <P, a signal is output to 5f together with these pieces of information).

【0035】そして、この信号設定部5fにおいて、図
4(b)のように|Px(n)|≧Pとなっている場合に
は、上記信号記憶部5cから前回の処理データe(n)を
読み出し、x1 タップ目の値をこの前回の処理データe
(n)のx1 タップ目の値に置換してLMS演算回路6に
出力する。一方、この置換した処理データe'(n)を新た
に前回の処理データe(n)として上記信号記憶部5cに
書き込む。|Px(n)|<Pの場合には置換せずに今回の
処理データe'(n)をLMS演算回路6に出力する一方、
新たに前回の処理データe(n) として上記信号記憶部5
cに書き込む。
When | Px (n) | ≧ P in the signal setting section 5f as shown in FIG. 4B, the previous processing data e (n) from the signal storage section 5c is obtained. Is read, and the value at the x1 tap is the previous processed data e
The value is replaced with the value at the x1 tap of (n) and output to the LMS operation circuit 6. On the other hand, the replaced processing data e ′ (n) is newly written in the signal storage unit 5c as the previous processing data e (n). When | Px (n) | <P, the current processed data e ′ (n) is output to the LMS operation circuit 6 without replacement, while
The signal storage unit 5 is newly added as previously processed data e (n).
Write to c.

【0036】また、上記CMN0 回路4に入力されたプラ
イマリソースPs は、スピーカ/マイク間伝達特性CMN
を有限のインパルスレスポンスで近似した値(補償係数
CMN0 )と畳み込み積和され、上記LMS演算回路6に
出力される。
The primary source Ps input to the CMN0 circuit 4 is a speaker / microphone transfer characteristic CMN.
Is approximated by a finite impulse response (compensation coefficient CMN0) and the product is convoluted and output to the LMS operation circuit 6.

【0037】そして、上記LMS演算回路6で、上記誤
差信号処理回路5からの処理デ−タe'(n)と、上記CMN
0 回路4で補償されたプライマリソースPs とから、L
MSアルゴリズムにより前記適応フィルタ3のフィルタ
係数W(n) の修正量を求め、フィルタ係数W(n) を更新
する。
Then, in the LMS operation circuit 6, the processing data e '(n) from the error signal processing circuit 5 and the CMN are input.
0 From the primary source Ps compensated by the circuit 4, L
The correction amount of the filter coefficient W (n) of the adaptive filter 3 is obtained by the MS algorithm, and the filter coefficient W (n) is updated.

【0038】このように本第一実施例によれば、例え、
人の話し声や音楽あるいは突発的な音等のランダム信号
が発生しても、このランダム信号を誤差信号処理回路に
よって制限するため、これらランダム信号の影響を受け
ることのない安定した消音システムが実現できる。
Thus, according to the first embodiment, for example,
Even if a random signal such as a person's voice, music, or sudden sound is generated, this random signal is limited by the error signal processing circuit, so that a stable silencing system that is not affected by these random signals can be realized. .

【0039】また、誤差信号処理回路に加減速判定部を
備えたことから、急な加減速等の過渡的な状態が生じて
も消音システムが柔軟に対応できる。尚、このような過
渡的な状態が少なく常に安定した条件で消音システムが
機能できる場合には、この加減速判定部を省略できるこ
とはいうまでもない。
Further, since the error signal processing circuit is provided with the acceleration / deceleration judging section, the silencing system can flexibly cope with a transient state such as sudden acceleration / deceleration. Needless to say, the acceleration / deceleration determination unit can be omitted when the muffling system can function under stable conditions with few such transient states.

【0040】また、本第一実施例では、プライマリソー
スPs としてIg パルスを用いるように構成している
が、他のエンジン関連の振動騒音と相関の高い信号(例
えば、燃料噴射パルスTi 等)をプライマリソースPs
としても良い。
In the first embodiment, the Ig pulse is used as the primary source Ps, but a signal having a high correlation with other engine-related vibration noise (for example, fuel injection pulse Ti) is used. Primary source Ps
Also good.

【0041】また、本第一実施例では、1チャンネル
(マイク1個、スピーカ1個)のLMSアルゴリズムを
利用した騒音低減装置の例について説明したが、LMS
アルゴリズムを多チャンネルに拡大したMEFX−LM
S(Multiple Error Filtered X−LMS)アルゴ
リズムを利用した車室内騒音低減装置(例えば、マイク
4個、スピーカ4個等の装置)についても適用可能であ
る。
In the first embodiment, the example of the noise reduction device using the LMS algorithm of one channel (one microphone, one speaker) has been described.
MEFX-LM with algorithm expanded to multiple channels
The present invention is also applicable to a vehicle interior noise reduction device (for example, a device having four microphones, four speakers, etc.) that uses the S (Multiple Error Filtered X-LMS) algorithm.

【0042】次いで、図5および図6は本発明の第二実
施例を示し、図5は誤差信号処理回路の説明図、図6は
誤差信号処理回路での信号処理の一例を示す説明図であ
る。尚、この第二実施例は、前記第一実施例における誤
差信号処理回路の信号判定部での指数平均値の制限値の
設定の仕方と誤差信号処理回路の信号設定部の置換が異
なり、他の部分は前記第一実施例と同じであり、この同
じ部分には同一符号を記しその説明は省略する。
Next, FIGS. 5 and 6 show a second embodiment of the present invention, FIG. 5 is an explanatory diagram of an error signal processing circuit, and FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of signal processing in the error signal processing circuit. is there. The second embodiment is different from the first embodiment in that the method of setting the limit value of the exponential average value in the signal determination unit of the error signal processing circuit and the replacement of the signal setting unit of the error signal processing circuit are different. The part is the same as that of the first embodiment, and the same parts are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.

【0043】図5において、符号5' は前記第一実施例
の誤差信号処理回路5に対応する誤差信号処理回路で、
この誤差信号処理回路5' は、トリガ信号生成部5a
と、加減速判定部5bと、信号記憶部5cと、指数平均
算出部5dと、信号判定部15eと、信号設定部15f
とから主に構成されている。
In FIG. 5, reference numeral 5'denotes an error signal processing circuit corresponding to the error signal processing circuit 5 of the first embodiment.
This error signal processing circuit 5'includes a trigger signal generation section 5a.
An acceleration / deceleration determination unit 5b, a signal storage unit 5c, an exponential average calculation unit 5d, a signal determination unit 15e, and a signal setting unit 15f.
It is mainly composed of and.

【0044】上記信号判定部15eは、上記指数平均算
出部5dから入力された指数平均値Px(n)が予め実験等
により求めた範囲内の値であるか否かを判定する回路
で、この判定は、以下の式で行われる。 Px(n)≧e(n)+Q …(4a) Px(n)≦e(n)−Q …(4b) ここで、Qは実験等で過渡状態においても適応できるよ
うに設定した制限値,e(n)は前回の処理データであ
る。
The signal determining section 15e is a circuit for determining whether or not the exponential average value Px (n) input from the exponential average calculating section 5d is within a range determined in advance by experiments or the like. The determination is performed by the following formula. Px (n) ≧ e (n) + Q (4a) Px (n) ≦ e (n) -Q (4b) Here, Q is a limit value set so that it can be applied even in a transient state by an experiment, e (n) is the last processed data.

【0045】そして、上記信号設定部15fは、上記信
号判定部15eの上記(4a)式あるいは上記(4b)
式となっている各タップ値のデータを、図6(c)に示
すように、これらタップ値毎に、上記(4a)式(Px
(n)≧e(n)+Q)の場合は、このタップ部分のデータ
をe(n)+Qとし、上記(4b)式(Px(n)≦e(n)−
Q)の場合は、このタップ部分のデータをe(n)−Qと
して置換し、上記信号記憶部5cに処理後のデータe'
(n)を新たな前回の処理データe(n)として書き込むと
ともに、前記LMS演算回路6に対して置換後の処理デ
ータ(今回の処理データe'(n))を出力する回路部とな
っている。上記(4a),(4b)式以外、即ちe(n)
−Q<Px(n)<e(n)+Qならば置換せずに上記信号記
憶部5cに、置換しない処理後データ=今回の指数平均
値としてe'(n)を新たなe(n)として書き込むと共に、
上記LMS演算回路6にe'(n)を出力する。
Then, the signal setting section 15f uses the equation (4a) or the equation (4b) of the signal determining section 15e.
As shown in FIG. 6C, the data of each tap value in the formula is converted into the formula (4a) (Px
In the case of (n) ≧ e (n) + Q), the data of this tap portion is set to e (n) + Q, and the equation (4b) (Px (n) ≦ e (n) −
In the case of Q), the data in this tap portion is replaced as e (n) -Q, and the processed data e ′ is stored in the signal storage unit 5c.
(n) is written as a new previous processed data e (n), and the processed data after replacement (current processed data e ′ (n)) is output to the LMS arithmetic circuit 6 as a circuit unit. There is. Other than the expressions (4a) and (4b), that is, e (n)
If −Q <Px (n) <e (n) + Q, the data storage unit 5c is not replaced and the processed data that is not replaced = e ′ (n) as a new exponential average value is replaced with a new e (n). With writing as
It outputs e ′ (n) to the LMS operation circuit 6.

【0046】すなわち、図6(a)に示すように、上記
(4a)式と上記(4b)式による制限帯は、前回の処
理データe(n)を基準として形成され、図6(b)に示
すように、x2 タップ目で、この制限帯から出る場合に
は、図6(c)に示すように、上記信号設定部15f
で、制限帯の値(図6(c)ではe(n)+Q)と置換さ
れるのである。
That is, as shown in FIG. 6 (a), the restriction band according to the above equations (4a) and (4b) is formed with reference to the previous processed data e (n), As shown in FIG. 6, at the x2 tap, when exiting from this restricted zone, as shown in FIG.
Then, it is replaced with the value of the restriction band (e (n) + Q in FIG. 6 (c)).

【0047】このように、本第二実施例では、前回の処
理データを基準として指数平均算出部5dからの指数平
均値が制限されるので、より効果的にランダム信号の影
響を受けることのない安定した消音システムとすること
ができる。
As described above, in the second embodiment, since the exponential average value from the exponential average calculating unit 5d is limited with reference to the previous processed data, the random signal is not affected more effectively. It can be a stable silencing system.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
例え、人の話し声や音楽あるいは突発的な音等のランダ
ム信号が発生しても、このランダム信号による影響を抑
え、乗員に違和感を与えることのない安定した消音性能
を得ることができる。
As described above, according to the present invention,
For example, even if a random signal such as a person's voice, music, or a sudden sound is generated, it is possible to suppress the influence of the random signal and obtain stable muffling performance that does not make the occupant feel uncomfortable.

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

【図1】本発明の第一実施例による車室内騒音低減装置
のシステム概略図
FIG. 1 is a system schematic diagram of a vehicle interior noise reduction device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第一実施例による入力信号変換回路の
説明図
FIG. 2 is an explanatory diagram of an input signal conversion circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第一実施例による誤差信号処理回路の
説明図
FIG. 3 is an explanatory diagram of an error signal processing circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第一実施例による誤差信号処理回路で
の信号処理の一例を示す説明図
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of signal processing in the error signal processing circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第二実施例による誤差信号処理回路の
説明図
FIG. 5 is an explanatory diagram of an error signal processing circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第二実施例による誤差信号処理回路で
の信号処理の一例を示す説明図
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of signal processing in an error signal processing circuit according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン 3 適応フィルタ(キャンセル信号合成手段) 5 誤差信号処理回路(誤差信号処理手段) 6 LMS演算回路(フィルタ係数更新手段) 9 スピーカ(相殺音発生手段) 10 マイク(誤差信号検出手段) e(n) 前回の処理データ e'(n) 今回の処理データ E(n) エラー信号(誤差信号) Ps プライマリソース(騒音振動源信号) Px(n) 指数平均値 W(n) フィルタ係数 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 engine 3 adaptive filter (canceling signal synthesizing means) 5 error signal processing circuit (error signal processing means) 6 LMS arithmetic circuit (filter coefficient updating means) 9 speaker (cancellation sound generating means) 10 microphone (error signal detecting means) e ( n) Previous processed data e '(n) Current processed data E (n) Error signal (error signal) Ps Primary source (noise and vibration source signal) Px (n) Exponential average value W (n) Filter coefficient

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エンジン振動と相関の高い騒音振動源信
号(Ps )を適応フィルタによりキャンセル信号として
合成するキャンセル信号合成手段(3)と、 上記キャンセル信号を騒音に対する相殺音として発生す
る相殺音発生手段(9)と、 受聴点における騒音低減状態を誤差信号(E(n) )とし
て検出する誤差信号検出手段(10)と、 上記騒音振動源信号(Ps )に基づき前回の処理データ
(e(n) )と上記誤差信号(E(n) )とから指数平均値
(Px(n))を求め、この指数平均値(Px(n))を予め設
定しておいた範囲内の値に処理し今回の処理データ
(e'(n))として出力する誤差信号処理手段(5)と、 上記騒音振動源信号(Ps )と上記今回の処理データ
(e'(n))とに基づき上記適応フィルタ(3)のフィル
タ係数(W(n) )を更新するフィルタ係数更新手段
(6)とを備えたことを特徴とする車室内騒音低減装
置。
1. A cancel signal synthesizing means (3) for synthesizing a noise vibration source signal (Ps) having a high correlation with engine vibration as a cancel signal by an adaptive filter, and a canceling sound generation for generating the cancel signal as a canceling sound against noise. Means (9), an error signal detecting means (10) for detecting the noise reduction state at the listening point as an error signal (E (n)), and the previous processing data (e ( n)) and the error signal (E (n)) to obtain an exponential average value (Px (n)) and process the exponential average value (Px (n)) to a value within a preset range. Then, the error signal processing means (5) for outputting the processed data (e '(n)) of this time, the noise vibration source signal (Ps) and the processed data of this time (e' (n)) are used for the adaptation. A filter that updates the filter coefficient (W (n)) of filter (3). A noise reduction device (6) for updating the vehicle interior noise.
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