JPH0744181A - 騒音制御装置 - Google Patents

騒音制御装置

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Publication number
JPH0744181A
JPH0744181A JP5192494A JP19249493A JPH0744181A JP H0744181 A JPH0744181 A JP H0744181A JP 5192494 A JP5192494 A JP 5192494A JP 19249493 A JP19249493 A JP 19249493A JP H0744181 A JPH0744181 A JP H0744181A
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JP
Japan
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noise
actuators
microphones
engine speed
sound
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5192494A
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English (en)
Inventor
Masahiro Babasaki
正博 馬場崎
Toshitaka Yamato
俊孝 大和
Hideki Kitao
英樹 北尾
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Denso Ten Ltd
Original Assignee
Denso Ten Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0744181A publication Critical patent/JPH0744181A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は車両内の騒音をキャンセルするため
に車室内のキャンセル音を形成するDSP(Digital Si
gnal Processor) の処理の軽減化を目的とする。 【構成】 車室内の騒音をキャンセルするために、キャ
ンセル音を形成するアクチュエータと、キャンセルした
結果を残留音を捕捉し誤差信号としてフィートバックす
るマイクロファンからなる騒音制御装置に、複数のアク
チュエータからなるアクチュエータ群1と複数のマイク
ロフォンからなるマイクロフォン2とを切り換えるスイ
ッチ3と、スイッチ3を切り換える制御部4とを備え、
複数のアクチュエータの任意の一つにフィードバックす
る複数のマイクロフォンについてエンジン回転数に応じ
て誤差信号のレベルが小さいものを分離してキャンセル
音を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は車両に搭載され騒音をキ
ャンセルする騒音制御装置に関し、特に本発明では車室
内のキャンセル音を形成するDSP(Digital Signal P
rocessor) の処理の軽減化に関する。
【0002】
【従来の技術】従来このような分野の技術として以下に
説明する騒音制御装置がある。この騒音制御装置は例え
ば車両のエンジン、マフラー等が発生する騒音を制御し
ようとするものである。騒音制御装置は、概略、騒音と
逆位相・等音圧のキャンセル音を出力するスピーカと、
キャンセル信号を形成するコントローラと、騒音をキャ
ンセルした残留音を検出してコントローラへのキャンセ
ル音の形成にフィードバックするマイクロフォンからな
るキャンセル音形成部を有する。騒音制御装置は騒音制
御の効果を上げるためにこのキャンセル音形成部に複数
の系統が設けられている。そしてこのキャンセル音形成
部はDSPで構成され、サンプリング周期を考慮して時
分割的処理が行われる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、車両
に搭載される電子機器はDSPを使用するものが増えて
いるためDSPの規模が増大しているので、有効に利用
されることが要請されるようになった。上記騒音制御装
置は、キャンセル音形成部に多くのDSPを使用してい
るため、騒音制御の効果を維持しつつDSPでの処理量
を軽減しかつ有効的利用することが課題となる。
【0004】したがって、本発明は上記課題に鑑み騒音
制御の性能を維持しかつDSPの処理量を軽減できかつ
有効的利用ができる騒音制御装置を提供することを目的
とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点を解
決するために、車室内の騒音をキャンセルするために、
キャンセル音を形成するアクチュエータと、キャンセル
した結果の残留音を捕捉し誤差信号としてフィードバッ
クするマイクロフォンからなる騒音制御装置に、スイッ
チ及び制御部を設ける。
【0006】前記スイッチは複数のアクチュエータから
なるアクチュエータ群と複数のマイクロフォンからなる
マイクロフォン群とを切り換えるようにしてある。前記
制御部は該スイッチを切り換えるようにしてあり、該複
数のアクチュエータの任意の一つにフィードバックする
複数のマイクロフォンについてエンジン回転数に応じて
前記誤差信号のレベルが小さいものを分離してキャンセ
ル音が形成される。さらに、前記制御部は、前記複数の
アクチュエータ及び複数のマイクロフォンの対からエン
ジン回転数に応じて車室内の騒音空間分布を考慮して騒
音レベルの低い対を分離するようにしてある。また、前
記制御部は、前記複数のアクチュエータ及び複数のマイ
クロフォンの対からエンジン回転数に応じて車室内の騒
音空間分布を考慮して騒音レベルの低い対を分離し、さ
らに該複数のアクチュエータの任意の一つにフィードバ
ックする複数のマイクロフォンについてエンジン回転数
に応じて前記誤差信号のレベルが小さいものを分離する
ようにしてある。
【0007】
【作用】本発明の騒音制御装置によれば、該複数のアク
チュエータの任意の一つにフィードバックする複数のマ
イクロフォンについてエンジン回転数に応じて前記誤差
信号のレベルが小さいものを分離してキャンセル音が形
成されることにより、キャンセル音を形成する適応型フ
ィルタの処理を軽減できる。さらに、前記複数のアクチ
ュエータ及び複数のマイクロフォンの対からエンジン回
転数に応じて車室内の騒音空間分布を考慮して騒音レベ
ルの低い対を分離することにより、適応型フィルタの処
理を軽減できる。又は分離した程度に応じて他の適応型
フィルタのフィルタ長を長くすることができエンジン回
転数が低い場合の騒音制御の効果を向上できる。また、
前記複数のアクチュエータ及び複数のマイクロフォンの
対からエンジン回転数に応じて車室内の騒音空間分布を
考慮して騒音レベルの低い対を分離し、さらに該複数の
アクチュエータの任意の一つにフィードバックする複数
のマイクロフォンについてエンジン回転数に応じて前記
誤差信号のレベルが小さいものを分離して組み合わせる
ことにより、より処理の軽減及び騒音制御の効果を向上
できる。
【0008】
【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図1は本発明の騒音制御装置の概略構成を示
す図である。本図に示す騒音制御装置は、複数のアクチ
ュエータからなりそれぞれからキャンセル音を出力する
アクチュエータ群1と、騒音がキャンセル音により重畳
されキャンセルされた結果としての残留音を検出し前記
アクチュエータ群にフィードバックするマイクロフォン
群2と、該マイクロフォン群2及び適応型フィルタ群1
とを逐次接続するスイッチ3と、適応型フィルタ群1及
びマイクロフォン群2とを時分割的にかつエンジンの回
転数を入力しこれに応じて接続させるようにスイッチ3
を制御する制御部4とを具備する。
【0009】図2は図1の適応型フィルタ群1及びマイ
クロフォン群2及びスイッチ3の一般的構成を示す図で
ある。本図に示す適応型フィルタ群1は、スピーカから
なりキャンセル音をそれぞれ出力するアクチュエータA
1、A2、 A3、…、Akと、このアクチュエータA
1、A2、 A3、…、Akのそれぞれに対して騒音の
基準信号を入力に基づきキャンセル音用のキャンセル音
信号を形成する適応型フィルタ11−1、11−2、1
1−3、…、11−kmと、対応するマイクロフォンの
残留音が最小になるように各該適応型フィルタのフィル
タ係数を更新する係数更新部12−1、12−2、12
−3、…12−kと、対応するアクチュエータとマイク
ロフォン間の音波の伝達特性Hd1、Hd2、Hd3、
…、Hdkmを予め模擬した信号で係数更新を行わせる
ための伝達特性模擬部13−1,13−2,13−3、
…、13−kmとからなる。各適応型フィルタ、係数更
新部及び伝達特性部はキャンセル音を形成するキャンセ
ル音形成部10を構成し、DSPにより形成される。こ
のように、入力系(処理系)k、出力系m(k、mは整
数)で構成されるが、k<mであり、すなわち、入力系
kの数よりも出力mの数が大きくしてある。これは小規
模のDSPでより多くの処理を行えるように特定の入力
系(処理系)に複数の出力系を接続させるためである。
なお、この複数の出力系の接続数の程度は車両の種類に
より異なる。
【0010】マイクロフォン群2は残留音を検出しこれ
を電気信号に変換し各係数更新部に誤差信号として供給
するための複数のマイクロフォンS1、S2、S3、
…、Smからなる。スイッチ3は複数のマイクロフォン
S1、S2、S3、…、Smの出力と複数の係数更新部
の入力とを逐次的に接続する。図3はキャンセル音形成
部10を構成する一つの適応形フィルタ11−1、係数
更新部12−1及び伝達特性模擬部13−1の構成を示
す図である。本図に示す騒音基準信号q(n) をキャンセ
ル音信号Sc(n) を形成する適応型フィルタ11−1及
び騒音基準信号q(n) から係数更新用信号T(n) 、T(n
-1) 、T(n-2)、T(n-3) 、…、T(n-k+1) 、T(n-k)
を形成する伝達特性模擬部13−1はFIR(Finite I
mpulse Response)形フィルタであり、伝達特性模擬部1
3−1のフィルタ係数a0 、a1 、a2 、a3 、…、a
k-1 、ak は予めアクチュエータA1とマイクロフォン
S1との間で測定されたものである。係数更新部12−
1はマイクロフォンS1の誤差信号Sm(n) に収束係数
を掛けてこれをさらに上記係数更新係数に掛けて以下の
ようにして、適応型フィルタ11−1のフィルタ係数C
1 、C2 、C3 、C4 、…、Ck-1 、Ck が以下の如く
更新される。
【0011】Ck(n+1)= Ck(n)+α×T(n-k) ×Sm
(n) (k=0,1,2,…,n) 図4は図2のスイッチ3の動作を制御する制御部3の時
分割的切り換え制御を説明する図である。サンプリング
時間内に全てのアクチュエータ、マイクロフォンのデー
タ処理を行うとDSPの規模が大きくなるので、本図に
示すように、1サンプリング時間に、例えば、アクチュ
エータA1、A2及びマイクロフォンS1、S2のデー
タをプログラム処理を行い、次のサンプリング時間にア
クチュエータA3、A4及びマイクロフォンS3、S4
のデータのプログラム処理を行い、…というように時分
割的にデータのプログラム処理を行う。このため、制御
部4はこのサンプリング時間を有するサンプリング信号
を形成するプログラム同期信号を形成し、このプログラ
ム同期信号をカウントするカウンタを設け、処理すべき
データのプログラム処理量と1サンプリング時間にでき
る処理量からこのカウンタのプリセット値を決め、さら
にこのカウンタ値に基づきスイッチ3を切り換えるとと
もに各マイクロフォンの出力と係数更新部の入力を切り
換える。
【0012】図5はエンジン回転数と誤差信号レベルS
mとの関係を示すグラフである。本図の説明の前に、エ
ンジン回転数が低い場合には騒音の周波数が小さくすな
わち波長が大きく、エンジン回転数が高い場合に騒音の
周波数が大きくすなわち波長が小さい。本図に示すよう
に、エンジン回転数とともに誤差信号レベルが減少する
のは、前記キャンセル音形成部10を構成する適応型フ
ィルタのフィルタ長は処理すべき騒音の周波数、すなわ
ち波長を考慮して設定されているので、騒音レベルが同
一の条件なら騒音の周波数が大きいものの方が小さいも
のより誤差信号のレベルが小さくなることによる。ま
た、騒音レベルが小さいときには騒音制御装置が作用し
ていないのでこの誤差信号のレベルが小さくなってい
る。このため、例えばエンジン回転数が低い場合には、
騒音レベルが大きくなるとともに誤差信号が大きくなる
が、騒音レベルが小さい場合にはこれよりも誤差信号が
小さくなる。ところで、前述のように特定の入力系(処
理系)に複数の出力系を接続させてあるので、このうち
車室内で構造的に騒音が遮蔽されて騒音レベルが低いも
のは処理をする必要がなく処理から外されることにより
処理が軽減できる。以下にこの軽減を詳細に説明する。
【0013】図6は図1の制御部4により特定入力系へ
の複数の出力系の接続/分離を行う第1の制御例を説明
するフローチャートである。図5において、エンジン回
転数N1、N2(N1<N2)としてこれらに対応する
誤差信号をSm1、Sm2とする。本図のステップS1
においてエンジン回転数NがN1よりも小さいかを判断
する。
【0014】ステップS2において、上記判断が「YE
S」なら、J=1に設定する。ステップS3において、
特定入力系に帰属する複数の出力系のうちの出力系Jの
誤差信号がSm(J)<Sm1かを判断する。ステップ
S4において、上記判断が「YES」なら出力系Jを対
応する入力系から分離し、この処理を行わない。これに
より処理が軽減する。
【0015】ステップS5において、ステップS3での
判断が「NO」なら出力系Jを対応する入力系に接続
し、処理を継続する。ステップS6において、J=J+
1に設定する。ステップS7において、J=nかを判断
する。このnは特定入力系に帰属する複数の出力系の数
である。この判断が「NO」ならステップS3に戻る。
【0016】ステップS8において、上記ステップS1
での判断が「NO」なら、エンジン回転数NがN2より
も小さいかを判断する。ステップS9において、上記判
断が「YES」なら、J=1に設定する。ステップS1
0において、Sm(J)<Sm2かを判断する。ステッ
プS11において、上記判断が「YES」なら出力系J
を対応する入力系から分離し、この処理を行わない。こ
れにより処理が軽減する。
【0017】ステップS12において、ステップS8で
の判断が「NO」なら出力系Jを対応する入力系に接続
し、処理を継続する。ステップS13において、J=J
+1に設定する。ステップS14において、J=nかを
判断する。この判断が「NO」ならステップS10に戻
る。
【0018】ステップS15において、上記ステップS
8での判断が「YES」なら前記複数の出力系を全て接
続し処理を行う。このように、エンジン回転数により車
室内の騒音レベルに応じて入力系及び出力系を切り換え
てDSPの処理を軽減できる。勿論軽減されたDSPは
他の処理に向けられる。
【0019】図7は車室内での騒音を制御しない場合の
エンジン回転数と騒音音圧との関係を説明するグラフで
ある。車室内の騒音は車体構造等により変化するが、本
図に示すように、一般的に後席ではエンジンの回転数に
依存せず騒音音圧が一定であり、一方前席では騒音音圧
がエンジンの回転数の増加に伴って大きくなることが分
かり、エンジン回転数が低くかつ前席では騒音制御を行
う必要がない。
【0020】図8は車室内でのアクチュエータ及びマイ
クロフォンの配置の具体例を示す図である。本図に示す
ように、従来は、エンジン回転数が低くてもアクチュエ
ータを駆動していたので、エンジン回転数の低いときに
前席のアクチュエータを分離すればDSPの処理が小さ
くなることが分かる。別の案としてこの分離された適応
型フィルタを再構成して現に処理を行っている適応型フ
ィルタのフィルタ長を大きくすることに使用すれば騒音
周波数の低い状態での騒音制御効果が向上する。以下に
この分離を詳細に説明する。
【0021】図9は図1の制御部4より複数の出力系/
入力系の接続/分離を行う第2の制御例を説明するフロ
ーチャートである。本図のステップS20において、エ
ンジン回転数NがN1よりも小さいかを判断する。ステ
ップS21において上記判断が「YES」ならアクチュ
エータA5、A6、マイクロフォンS5、S6を相互に
接続し他のものアクチュエータA1、A2、A3、A
4、マイクロフォンS1、S2、S3、S4を分離し、
ステップS20に戻る。これによりDSPの処理規模を
小さくでき、又は前述のように現処理を行っている適応
型フィルタのフィルタ長を大きくし制御効果を向上でき
る。この場合にフィルタ長を3倍にできる。ステップS
20に戻る。
【0022】ステップS22において、ステップS20
での判断が「NO」ならエンジン回転数NがN2よりも
小さいかを判断する。ステップS23において上記判断
が「YES」ならアクチュエータA3、A4、A5、A
6、マイクロフォンS3、S4、S5、S6を相互に接
続し他のものアクチュエータA1、A2、マイクロフォ
ンS1、S2を分離し、その限度でこれによりDSPの
処理規模を小さくでき、又は前述のように適応型フィル
タのフィルタ長を大きくし制御効果を向上できる。この
場合にフィルタ長を1.5倍にできる。ステップS20
に戻る。
【0023】ステップS24において、アクチュエータ
A1、A2、A3、A4、A5、A6、マイクロフォン
S1、S2、S3、S4、S5、S6を相互に接続し、
ステップS20に戻る。図10は図1の制御部4により
図6及び図9の制御を組み合わせて行う第3の制御例を
示す図である。本図において、図9のステップS21の
後にステップS25を設け、このステップS25では図
6におけるステップS2からS7の動作を行わせる。さ
らに図9のステップS23の後にはステップS26を設
け、このステップS25では図6におけるステップS9
からS14の動作を行わせる。
【0024】このようにして、図8での各入力系のアク
チュエータに出力系の複数のマイクロフォンを設けた場
合にも、前述と同様に騒音制御効果の向上、処理量の軽
減だけでなくさらに処理を軽減できる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数のアクチュエータの任意の一つにフィードバックする
複数のマイクロフォンについてエンジン回転数に応じて
誤差信号のレベルが小さいものを分離してキャンセル音
が形成されるので、キャンセル音を形成する適応型フィ
ルタの処理を軽減できる。さらに、複数のアクチュエー
タ及び複数のマイクロフォンの対からエンジン回転数に
応じて車室内の騒音空間分布を考慮して騒音レベルの低
い対を分離するので、適応型フィルタの処理を軽減でき
る。又は分離した程度に応じて他の適応型フィルタのフ
ィルタ長を長くすることができエンジン回転数が低い場
合の騒音制御の効果を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の騒音制御装置の概略構成を示す図であ
る。
【図2】図1のアクチュエータ群1、マイクロフォン群
2及びスイッチ3の一般的構成を示す図である。
【図3】キャンセル音形成部10を構成する一の適応型
フィルタ11−1、係数更新部12−1及び伝達特性模
擬部13−1の構成を示す図である。
【図4】図2のスイッチ3の動作を制御する制御部3の
時分割的切り換え制御を説明する図である。
【図5】エンジン回転数と誤差信号レベルSmとの関係
を示すグラフである。
【図6】図1の制御部4により特定入力系への複数の出
力系の接続/分離を行う第1の制御例を説明するフロー
チャートである。
【図7】車室内での騒音を制御しない場合のエンジン回
転数と騒音音圧との関係を説明するグラフである。
【図8】車室内でのアクチュエータ及びマイクロフォン
の配置の具体例を示す図である。
【図9】図1の制御部4より複数の出力系/入力系の接
続/分離を行う第2の制御例を説明するフローチャート
である。
【図10】図1の制御部4により図6及び図9の制御を
組み合わせて行う第3の制御例を示す図である。
【符号の説明】
1…アクチュエータ群 2…マイクロフォン群 3…スイッチ 4…制御部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車室内の騒音をキャンセルするために、
    キャンセル音を形成するアクチュエータと、キャンセル
    した結果の残留音を捕捉し誤差信号としてフィードバッ
    クするマイクロフォンからなる騒音制御装置であって、 複数のアクチュエータからなるアクチュエータ群(1)
    と複数のマイクロフォンからなるマイクロフォン(2)
    とを切り換えるスイッチ(3)と、 該スイッチ(3)を切り換える制御部(4)とを備え、 該複数のアクチュエータの任意の一つにフィードバック
    する複数のマイクロフォンについてエンジン回転数に応
    じて前記誤差信号のレベルが小さいものを分離してキャ
    ンセル音を形成する騒音制御装置。
  2. 【請求項2】 前記制御部(4)は、前記複数のアクチ
    ュエータ及び複数のマイクロフォンの対からエンジン回
    転数に応じて車室内の騒音空間分布を考慮して騒音レベ
    ルの低い対を分離することを特徴とする請求項1に記載
    の騒音制御装置。
  3. 【請求項3】 前記制御部(4)は、前記複数のアクチ
    ュエータ及び複数のマイクロフォンの対からエンジン回
    転数に応じて車室内の騒音空間分布を考慮して騒音レベ
    ルの低い対を分離し、さらに該複数のアクチュエータの
    任意の一つにフィードバックする複数のマイクロフォン
    についてエンジン回転数に応じて前記誤差信号のレベル
    が小さいものを分離することを特徴とする請求項1に記
    載の騒音制御装置。
JP5192494A 1993-08-03 1993-08-03 騒音制御装置 Withdrawn JPH0744181A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010264974A (ja) * 2009-05-14 2010-11-25 Harman Internatl Industries Inc 適応スピーカ選択を用いたアクティブノイズ制御のためのシステム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010264974A (ja) * 2009-05-14 2010-11-25 Harman Internatl Industries Inc 適応スピーカ選択を用いたアクティブノイズ制御のためのシステム

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