JPH0746279B2 - 車室内音響特性の測定装置 - Google Patents
車室内音響特性の測定装置Info
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- JPH0746279B2 JPH0746279B2 JP2163552A JP16355290A JPH0746279B2 JP H0746279 B2 JPH0746279 B2 JP H0746279B2 JP 2163552 A JP2163552 A JP 2163552A JP 16355290 A JP16355290 A JP 16355290A JP H0746279 B2 JPH0746279 B2 JP H0746279B2
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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)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は車室内音響特性の測定装置に関し、特に自動車
等の車室閉空間内の低周波の騒音をアクティブに低減す
る装置に用いる車室内音響特性の測定装置に関するもの
である。
等の車室閉空間内の低周波の騒音をアクティブに低減す
る装置に用いる車室内音響特性の測定装置に関するもの
である。
自動車等の車室内の騒音は、閉空間を形成する車室が一
定の条件下で共振現象を起こすことに因るものであり、
その起振力はエンジンの爆発による回転次数成分等によ
るものと考えられている。
定の条件下で共振現象を起こすことに因るものであり、
その起振力はエンジンの爆発による回転次数成分等によ
るものと考えられている。
このような車室内騒音を適応的に低減しようとする試み
が最近なされており、その一例が第２図に示されてい
る。
が最近なされており、その一例が第２図に示されてい
る。
図において、１は自動車等の車両、10は車両１内の車
室、11はエンジン、12はエンジン11のエンジン振動を直
接検出するエンジン振動センサ（ノックセンサでも良
い）又はエンジンの回転数からエンジンの振動数を検出
するエンジン回転数センサ、13は車室10内の騒音レベル
を検出するマイク、14は騒音を減少させる音を発生する
スピーカ、そして、15は車室10内のシートである。
室、11はエンジン、12はエンジン11のエンジン振動を直
接検出するエンジン振動センサ（ノックセンサでも良
い）又はエンジンの回転数からエンジンの振動数を検出
するエンジン回転数センサ、13は車室10内の騒音レベル
を検出するマイク、14は騒音を減少させる音を発生する
スピーカ、そして、15は車室10内のシートである。
また、２は、センサ12及びマイク13の出力によりエンジ
ンの振動で励起される車体の振動系の伝達関数の逆伝達
関数を同定するコントローラで、センサ12のアナログ出
力をディジタル出力に変換するA/D変換器21と、A/D変換
器21のディジタル出力を入力する適応フィルタ22と、適
応フィルタ22のディジタル出力をアナログ信号に変換す
るD/A変換器23と、このアナログ信号を増幅してスピー
カ14に与える電力増幅器24と、マイク13のアナログ出力
をディジタル信号に変換して適応フィルタ22に与えるA/
D変換器25とで構成されている。
ンの振動で励起される車体の振動系の伝達関数の逆伝達
関数を同定するコントローラで、センサ12のアナログ出
力をディジタル出力に変換するA/D変換器21と、A/D変換
器21のディジタル出力を入力する適応フィルタ22と、適
応フィルタ22のディジタル出力をアナログ信号に変換す
るD/A変換器23と、このアナログ信号を増幅してスピー
カ14に与える電力増幅器24と、マイク13のアナログ出力
をディジタル信号に変換して適応フィルタ22に与えるA/
D変換器25とで構成されている。
第３図は第２図に示した適応フィルタ22の周知例を示し
たもので、この場合の適応アルゴリズムとしては周知の
最急降下法や、学習同定法や、LMS法等が挙げられる
が、ここではLMS法を用いている。
たもので、この場合の適応アルゴリズムとしては周知の
最急降下法や、学習同定法や、LMS法等が挙げられる
が、ここではLMS法を用いている。
図中、Z-1はエンジン振動Ｘ（ｎ）を各サンプル毎に遅
延させるための遅延素子を示し、ｈ（０）〜ｈ（ｎ−
１）は各遅延素子Z-1の出力信号に対して乗算するため
のフィルタ（タップ）係数であり、各フィルタ係数はLM
Sアルゴリズム、即ち、 ｈ（ｎ＋１）＝ｈ（ｎ）＋２μｅ（ｎ）Ｘ（ｎ） に従ってサンプル毎に更新される。但し、ｎ＝０…i,μ
は上述したステップサイズである。
延させるための遅延素子を示し、ｈ（０）〜ｈ（ｎ−
１）は各遅延素子Z-1の出力信号に対して乗算するため
のフィルタ（タップ）係数であり、各フィルタ係数はLM
Sアルゴリズム、即ち、 ｈ（ｎ＋１）＝ｈ（ｎ）＋２μｅ（ｎ）Ｘ（ｎ） に従ってサンプル毎に更新される。但し、ｎ＝０…i,μ
は上述したステップサイズである。
この場合のステップサイズμを選択することにより、フ
ィルタ係数を各サンプルのエンジン振動Ｘ（ｎ）に掛け
且つ加算するという畳み込み演算を行うことによりスピ
ーカ14への出力信号ｙ（ｎ）が求められる。
ィルタ係数を各サンプルのエンジン振動Ｘ（ｎ）に掛け
且つ加算するという畳み込み演算を行うことによりスピ
ーカ14への出力信号ｙ（ｎ）が求められる。
このスピーカ出力ｙ（ｎ）を、実際にドライバーの耳元
で観測される音圧Ｙ（ｎ）から差し引くことにより、マ
イク13から出力ｅ（ｎ）＝Ｙ（ｎ）−ｙ（ｎ）が発生さ
れ、これをLMSアルゴリズムによりフィルタ係数をサン
プル毎に更新すれば、車室内の空間伝達系の伝達関数Ｇ
の逆伝達関数G-1をリアルタイムで同定して行くことが
でき、マイク出力ｅ（ｎ）を最小値に収束させることが
できる。
で観測される音圧Ｙ（ｎ）から差し引くことにより、マ
イク13から出力ｅ（ｎ）＝Ｙ（ｎ）−ｙ（ｎ）が発生さ
れ、これをLMSアルゴリズムによりフィルタ係数をサン
プル毎に更新すれば、車室内の空間伝達系の伝達関数Ｇ
の逆伝達関数G-1をリアルタイムで同定して行くことが
でき、マイク出力ｅ（ｎ）を最小値に収束させることが
できる。
しかしながら、このような車室内騒音の低減装置では、
スピーカ−マイク間の距離が離れているとき等には、ス
ピーカ−マイク間の伝達遅れを考慮していないため、動
作が不安定となり収束時間が遅れ残留騒音の低減効果が
悪くなってしまったり、制御不能に陥ってしまうことが
ある。
スピーカ−マイク間の距離が離れているとき等には、ス
ピーカ−マイク間の伝達遅れを考慮していないため、動
作が不安定となり収束時間が遅れ残留騒音の低減効果が
悪くなってしまったり、制御不能に陥ってしまうことが
ある。
そこで、スピーカ−マイク間の空間伝達特性GDを考慮し
た第４図のようなシステムが既に考えられている。
た第４図のようなシステムが既に考えられている。
即ち、予め測定したスピーカ−マイク間の空間伝達特性
GDのフィルタ26を適応フィルタ22の前に挿入することに
より、スピーカ−マイク間の伝達遅れを考慮した形で最
初から適応制御を施すことができ、第５図に示すよう
に、空間伝達特性GDを用意しない場合に比べて収束度が
向上し、残留騒音の低減効果も向上する。
GDのフィルタ26を適応フィルタ22の前に挿入することに
より、スピーカ−マイク間の伝達遅れを考慮した形で最
初から適応制御を施すことができ、第５図に示すよう
に、空間伝達特性GDを用意しない場合に比べて収束度が
向上し、残留騒音の低減効果も向上する。
この場合のフィルタ26は、第６図に示すように測定によ
って得た固定のタップ係数h1〜hnを有する点だけが第３
図のフィルタと異なっている。
って得た固定のタップ係数h1〜hnを有する点だけが第３
図のフィルタと異なっている。
このようなスピーカ−マイク間の空間伝達特性GDの測定
装置が第７図に示されており、この装置では、エンジン
11からの振動成分を用いず、コントローラ２中にホワイ
トノイズ（乱数列）源27を設け、そのホワイトノイズを
適応フィルタ22を通さずにD/A変換器23と増幅器24とに
よりアナログ信号に変換してスピーカ14から出力し、こ
のホワイトノイズ信号を車室10を経由してマイク13で拾
い、A/D変換器25でディジタル信号に変換して適応フィ
ルタ22を制御するものである。
装置が第７図に示されており、この装置では、エンジン
11からの振動成分を用いず、コントローラ２中にホワイ
トノイズ（乱数列）源27を設け、そのホワイトノイズを
適応フィルタ22を通さずにD/A変換器23と増幅器24とに
よりアナログ信号に変換してスピーカ14から出力し、こ
のホワイトノイズ信号を車室10を経由してマイク13で拾
い、A/D変換器25でディジタル信号に変換して適応フィ
ルタ22を制御するものである。
但し、この場合には、フィルタ22の出力自体は空間に出
力しないので第３図の適応フィルタとは若干異なり、耳
元騒音Ｙ（ｎ）の変わりにマイク13の出力とし、このマ
イク出力とフィルタ自体の出力（第３図のｙ（ｎ）に相
当）との誤差ｅ（ｎ）が最小となるようにLMSアルゴリ
ズムにより適応制御が行われる。
力しないので第３図の適応フィルタとは若干異なり、耳
元騒音Ｙ（ｎ）の変わりにマイク13の出力とし、このマ
イク出力とフィルタ自体の出力（第３図のｙ（ｎ）に相
当）との誤差ｅ（ｎ）が最小となるようにLMSアルゴリ
ズムにより適応制御が行われる。
このようにして実際に測定して得た伝達特性をGD′とし
たフィルタ26を用いた場合の等価回路が第８図に示され
ており、エンジンマウントからマイク13までの伝達特性
GPは、スピーカ14からマイク13までの真の空間伝達特性
GDとエンジンマウントからスピーカ14までの伝達特性GC
とから成り、この内の伝達特性GDは上記のようにして測
定したので、残りの伝達特性GCのみを適応フィルタ22で
同定することになる。
たフィルタ26を用いた場合の等価回路が第８図に示され
ており、エンジンマウントからマイク13までの伝達特性
GPは、スピーカ14からマイク13までの真の空間伝達特性
GDとエンジンマウントからスピーカ14までの伝達特性GC
とから成り、この内の伝達特性GDは上記のようにして測
定したので、残りの伝達特性GCのみを適応フィルタ22で
同定することになる。
尚、測定によって車室内音響特性GD′を求める理由は、
スピーカ−マイク間の空間音響特性に関してスピーカ出
力を発生する増幅器が、経時変化や、各車両環境の気
圧、気温、及び湿度等の変化により、組み込まれた電子
回路の特性が変化して先に測定した音響特性とは違った
値になってしまうからであり、このようにして測定した
音響特性GD′を有するフィルタは、例えば車両の定期点
検時等に変換されることになる。
スピーカ−マイク間の空間音響特性に関してスピーカ出
力を発生する増幅器が、経時変化や、各車両環境の気
圧、気温、及び湿度等の変化により、組み込まれた電子
回路の特性が変化して先に測定した音響特性とは違った
値になってしまうからであり、このようにして測定した
音響特性GD′を有するフィルタは、例えば車両の定期点
検時等に変換されることになる。
このような従来の車室内音響特性を測定する装置では、
ホワイトノイズを音としてスピーカから出力するので、
車室内に人間が居る状態で行うと、不快感を与えるとい
う問題点があった。
ホワイトノイズを音としてスピーカから出力するので、
車室内に人間が居る状態で行うと、不快感を与えるとい
う問題点があった。
従って、本発明は、車室内音響特性を測定する際に、車
室内に人間が居ないことを確認して行うことができる装
置を実現することを目的とする。
室内に人間が居ないことを確認して行うことができる装
置を実現することを目的とする。
本発明に係る車室内音響特性の測定装置では、車室内に
設けたスピーカと、車室内のシートの耳元位置に設けた
マイクと、シートスイッチと、ホワイトノイズ源を含み
該スイッチが乗員不在状態を示しているときのみ該ホワ
イトノイズ源を該スピーカから出力させて該ホワイトノ
イズと該マイクの出力とから適応制御を行って該スピー
カからマイクまでの車室内音響特性を測定するコントロ
ーラと、を備えることにより、上記の課題を解決してい
る。
設けたスピーカと、車室内のシートの耳元位置に設けた
マイクと、シートスイッチと、ホワイトノイズ源を含み
該スイッチが乗員不在状態を示しているときのみ該ホワ
イトノイズ源を該スピーカから出力させて該ホワイトノ
イズと該マイクの出力とから適応制御を行って該スピー
カからマイクまでの車室内音響特性を測定するコントロ
ーラと、を備えることにより、上記の課題を解決してい
る。
本発明に係る車室内音響特性の測定装置では、車両のシ
ートにスイッチを設け、このシートスイッチの出力によ
り人間がシートに座っていないことを示しているときに
は、これを受けたコントローラが音響特性の測定を実行
するようにし、車室内の人間に不快感を与えないように
している。
ートにスイッチを設け、このシートスイッチの出力によ
り人間がシートに座っていないことを示しているときに
は、これを受けたコントローラが音響特性の測定を実行
するようにし、車室内の人間に不快感を与えないように
している。
第１図は、本発明に係る車室内音響特性の測定装置の実
施例を示した図であり、本発明と第７図の従来の測定装
置と異なる点は、車室10内のシート15の下部にシートス
イッチ16を設け、このシートスイッチ16が例えばオフと
なって車室10内に人間が居ないことを示したときにコン
トローラ２の動作を実行させることである。
施例を示した図であり、本発明と第７図の従来の測定装
置と異なる点は、車室10内のシート15の下部にシートス
イッチ16を設け、このシートスイッチ16が例えばオフと
なって車室10内に人間が居ないことを示したときにコン
トローラ２の動作を実行させることである。
この場合、シートスイッチ16としては、運転席だけに設
けてもよいが、その他、助手席や後部座席にも設け、い
ずれのシートスイッチもオフとなった場合のみ、コント
ローラ２の動作を実行させることが好ましい。
けてもよいが、その他、助手席や後部座席にも設け、い
ずれのシートスイッチもオフとなった場合のみ、コント
ローラ２の動作を実行させることが好ましい。
また、この音響特性の測定は、エンジンが停止した状態
で行うことが好ましい。従って、エンジンが停止し且つ
車室内に人間が居ない状態で測定を行うには、エンジン
のキースイッチ（図示せず）を切ってから通常自己保持
期間として電源が保持される期間中にシートスイッチ16
がオフになった間に測定することが可能である。
で行うことが好ましい。従って、エンジンが停止し且つ
車室内に人間が居ない状態で測定を行うには、エンジン
のキースイッチ（図示せず）を切ってから通常自己保持
期間として電源が保持される期間中にシートスイッチ16
がオフになった間に測定することが可能である。
更に、コントローラ２の動作停止では、適応フィルタ22
のタップ係数をリセットしてしまうことは好ましくない
ので、第１図に点線で示したように、シートスイッチ16
の出力がオフのときに閉じるスイッチ28を用いることが
好ましい。
のタップ係数をリセットしてしまうことは好ましくない
ので、第１図に点線で示したように、シートスイッチ16
の出力がオフのときに閉じるスイッチ28を用いることが
好ましい。
以上のように、本発明に係る車室内音響特性の測定装置
では、シートスイッチが乗員不在状態を示しているとき
のみホワイトノイズをスピーカから出力させてそのホワ
イトノイズ源とマイクの出力から適応的に制御しスピー
カからマイクまでの車室内音響特性を測定するように構
成したので、車室内に人間が居ない状態で、即ち人間に
不快感を与えずに音響特性を測定することができる。
では、シートスイッチが乗員不在状態を示しているとき
のみホワイトノイズをスピーカから出力させてそのホワ
イトノイズ源とマイクの出力から適応的に制御しスピー
カからマイクまでの車室内音響特性を測定するように構
成したので、車室内に人間が居ない状態で、即ち人間に
不快感を与えずに音響特性を測定することができる。
第１図は、本発明に係る車室内音響特性の測定装置の一
実施例を示したブロック図、 第２図は、従来の車室内騒音の低減装置の一例を示した
ブロック図、 第３図は、適応フィルタの一般的な構成を示したブロッ
ク図、 第４図は、第２図は従来例を改良した従来の車室内騒音
の低減装置の一例を示したブロック図、 第５図は、第２図と第４図の従来例とを収束度において
比較するためのグラフ図、 第６図は、測定して得た車室内音響特性を有するフィル
タを示したブロック図、 第７図は、従来の車室内音響特性の測定装置を示すブロ
ック図、 第８図は、第４図の車室内騒音の低減装置を等価回路で
示したブロック図、である。 図において、１は車両、２はコントローラ、10は車室、
11はエンジン、13はマイク、14はスピーカ、16はシート
スイッチ、22は適応フィルタ、をそれぞれ示す。 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
実施例を示したブロック図、 第２図は、従来の車室内騒音の低減装置の一例を示した
ブロック図、 第３図は、適応フィルタの一般的な構成を示したブロッ
ク図、 第４図は、第２図は従来例を改良した従来の車室内騒音
の低減装置の一例を示したブロック図、 第５図は、第２図と第４図の従来例とを収束度において
比較するためのグラフ図、 第６図は、測定して得た車室内音響特性を有するフィル
タを示したブロック図、 第７図は、従来の車室内音響特性の測定装置を示すブロ
ック図、 第８図は、第４図の車室内騒音の低減装置を等価回路で
示したブロック図、である。 図において、１は車両、２はコントローラ、10は車室、
11はエンジン、13はマイク、14はスピーカ、16はシート
スイッチ、22は適応フィルタ、をそれぞれ示す。 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】車室内に設けたスピーカと、車室内のシー
トの耳元位置に設けたマイクと、シートスイッチと、ホ
ワイトノイズ源を含み該スイッチが乗員不在状態を示し
ているときのみ該ホワイトノイズを該スピーカから出力
させて該ホワイトノイズ源と該マイクの出力とから適応
制御を行って該スピーカからマイクまでの車室内音響特
性を測定するコントローラと、を備えたことを特徴とす
る車室内音響特性の測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2163552A JPH0746279B2 (ja) | 1990-06-21 | 1990-06-21 | 車室内音響特性の測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2163552A JPH0746279B2 (ja) | 1990-06-21 | 1990-06-21 | 車室内音響特性の測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0453995A JPH0453995A (ja) | 1992-02-21 |
| JPH0746279B2 true JPH0746279B2 (ja) | 1995-05-17 |
Family
ID=15776067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2163552A Expired - Fee Related JPH0746279B2 (ja) | 1990-06-21 | 1990-06-21 | 車室内音響特性の測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0746279B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007232761A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-13 | Fujitsu Ten Ltd | 音響測定装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3384493B2 (ja) * | 1992-04-03 | 2003-03-10 | 富士重工業株式会社 | 車室内こもり音低減装置 |
-
1990
- 1990-06-21 JP JP2163552A patent/JPH0746279B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007232761A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-13 | Fujitsu Ten Ltd | 音響測定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0453995A (ja) | 1992-02-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |