JPH09218686A - Active silencer - Google Patents

Active silencer

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JPH09218686A
JPH09218686A JP8024020A JP2402096A JPH09218686A JP H09218686 A JPH09218686 A JP H09218686A JP 8024020 A JP8024020 A JP 8024020A JP 2402096 A JP2402096 A JP 2402096A JP H09218686 A JPH09218686 A JP H09218686A
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JP
Japan
Prior art keywords
phase
noise
engine
exhaust
equivalent noise
Prior art date
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Pending
Application number
JP8024020A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihisa Takemori
良久 竹森
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Marelli Corp
Original Assignee
Calsonic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Calsonic Corp filed Critical Calsonic Corp
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Publication of JPH09218686A publication Critical patent/JPH09218686A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a response characteristic simplifying constitution of hardware and software by generating an electrically equivalent noise to an exhaust noise generated from an engine adapting to an operation state of the engine. SOLUTION: Errors of a phase and a level of main components of a equivalent noise generated by an equivalent noise generation means 13 under an operation state of an engine are compensated for each component, and an electric signal is generated. That is, an error to be given to an equivalent noise processing means 14 to highly maintain extent of suppression made by synthesizing with a silencing wave radiated from a secondary sound source 12 is surely given following frequency of sampling without performing integration for main components of an exhaust noise individually. Therefore, a response characteristic of this device is largely improved comparing with a conventional device in which errors of a phase and a level of a silencing wave is obtained under application of integration operation such as Fourier transform and the like.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの排気騒
音に逆相の騒音を音響的に合成してその排気騒音の放射
レベルを抑圧する能動型消音器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active silencer for acoustically synthesizing engine exhaust noise with noise of opposite phase to suppress the emission level of the exhaust noise.

【0002】[0002]

【従来の技術】能動型消音器は、二次音源によって発生
された音響信号を排気騒音に積極的に合成してその排気
騒音の低減をはかることにより、排気騒音に対する音響
インピーダンスの短絡面を受動型消音器に比べて広帯域
に渡って形成することができるために、種々の車輌に適
用されている。
2. Description of the Related Art An active silencer is designed to actively combine an acoustic signal generated by a secondary sound source with exhaust noise to reduce the exhaust noise, thereby making the acoustic impedance short-circuit surface to the exhaust noise passive. Since it can be formed over a wider band than a type silencer, it is applied to various vehicles.

【0003】図7は、従来の能動型消音器の構成例を示
す図である。図において、エンジン70の排気口は直列
に継合された排気管711 、前置消音器72および排気
管712 を介してその排気管の開口部に延長され、その
開口部の周囲にはその周囲に一端の開口面が一致した音
響管73が周設される。音響管73の他端にはスピーカ
74が設けられ、排気管712 の開口部と音響管73の
開口面との近傍には、両者に音響的に密に結合しつつそ
の排気管から排出される排ガスを遮蔽する機構を介して
マイク75が配置される。等価騒音生成部76の制御入
力にはエンジン70の稼働状況を制御するエンジンコン
トローラ(図示されない。)の出力が接続され、その等
価騒音生成部の出力は位相振幅調整器77の入力に接続
される。位相振幅調整器77の出力は伝達特性同定器7
8とスピーカ74との入力に接続され、伝達特性同定器
78の出力は反転増幅器79の入力と誤差算出部80の
一方の入力とに接続される。反転増幅器79の出力は加
算器81の一方の入力に接続され、マイク75の出力は
その加算器の他方の入力に接続される。加算器81の出
力は誤差算出部80の他方の入力に接続され、その誤差
算出部の複数の出力は、それぞれ位相振幅調整器77の
対応する入力に接続される。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of a conventional active silencer. In the figure, the exhaust port of the engine 70 is extended to the opening of the exhaust pipe via the exhaust pipe 71 1 , the front silencer 72 and the exhaust pipe 71 2 which are connected in series, and the periphery of the opening is An acoustic tube 73 whose one end has an open surface is provided around the circumference of the acoustic tube 73. A speaker 74 is provided at the other end of the acoustic pipe 73, and is discharged from the exhaust pipe in the vicinity of the opening of the exhaust pipe 71 2 and the opening surface of the acoustic pipe 73 while being acoustically tightly coupled to both. The microphone 75 is arranged via a mechanism for shielding the exhaust gas. The output of an engine controller (not shown) that controls the operating condition of the engine 70 is connected to the control input of the equivalent noise generator 76, and the output of the equivalent noise generator is connected to the input of the phase amplitude adjuster 77. . The output of the phase amplitude adjuster 77 is the transfer characteristic identifier 7
8 and the speaker 74, and the output of the transfer characteristic identifier 78 is connected to the input of the inverting amplifier 79 and one input of the error calculator 80. The output of the inverting amplifier 79 is connected to one input of the adder 81, and the output of the microphone 75 is connected to the other input of the adder 81. The output of the adder 81 is connected to the other input of the error calculator 80, and the plurality of outputs of the error calculator are connected to the corresponding inputs of the phase amplitude adjuster 77.

【0004】このような構成の従来例では、エンジン7
0によって排出された排ガスと排気騒音とは排気管71
1 を介して前置消音器72に導かれ、その前置消音器は
排気騒音の成分の内、主として高域(例えば、500Hz
以上の周波数を有する)の成分を抑圧する。さらに、上
述した排ガスと共に前置消音器72を通過した排気騒音
(以下、「騒音波」という。)S1 は、排気管712
開口部から放射される。
In the conventional example having such a configuration, the engine 7
Exhaust gas and exhaust noise emitted by the exhaust pipe
It is guided to the front silencer 72 via 1 , and the front silencer mainly has a high frequency (for example, 500 Hz) in the exhaust noise component.
Component having the above frequency) is suppressed. Further, exhaust noise (hereinafter referred to as “noise wave”) S 1 that has passed through the front silencer 72 together with the above-described exhaust gas is radiated from the opening of the exhaust pipe 71 2 .

【0005】一方、等価騒音生成部76は、上述したエ
ンジンコントローラから与えられる稼働状況に応じてエ
ンジン70が排出する排気騒音に等価な電気信号を生成
する。位相振幅調整器77は、後述するように誤差算出
部80から与えられる位相と振幅との誤差分を周波数成
分毎に補正する処理をこのような電気信号に施すことに
より、駆動信号を生成する。スピーカ74はその駆動信
号を電気−音響変換し、その結果得られる音響信号は音
響管73を介して消音波S2 として放射される。
On the other hand, the equivalent noise generator 76 generates an electric signal equivalent to the exhaust noise emitted by the engine 70 in accordance with the operating condition given by the engine controller. The phase / amplitude adjuster 77 generates a drive signal by subjecting such an electric signal to a process of correcting an error amount between the phase and the amplitude given from the error calculation unit 80 for each frequency component as described later. The speaker 74 electro-acoustically converts the drive signal, and the resulting acoustic signal is radiated as the sound wave S 2 via the acoustic tube 73.

【0006】伝達特性同定器78は、FIRフィルタ等
で構成されて音響管73の固有の伝達特性に等価な電気
的な伝達特性を有し、上述した消音波S2 に等価な電気
信号(以下、「消音電気信号s2 」という。)を生成す
る。また、マイク75は、排気管712 の開口部から放
射された騒音波S1 と音響管73の開口部から放射され
た消音波S2 とのベクトル和で与えられる音響信号をと
らえて音響−電気変換し、これらの騒音波と消音波との
和に相当する電気信号(以下、「検出信号」という。)
(=s1+s2)を出力する。加算器81は、このような検
出信号と反転増幅器79を介して逆相で与えられる電気
信号との和をとることにより、上述した騒音波S1 にほ
ぼ等しい誤差信号s1′ を出力する。
[0006] transfer characteristic identifier 78 consists of a FIR filter or the like have equivalent electrical transfer characteristics inherent transmission characteristic of the acoustic tube 73, equivalent electrical signal to vanishing wave S 2 described above (hereinafter , "Silenced electrical signal s 2 ") is generated. In addition, the microphone 75 captures an acoustic signal given by the vector sum of the noise wave S 1 radiated from the opening of the exhaust pipe 71 2 and the sound wave S 2 radiated from the opening of the acoustic pipe 73, and the sound- An electrical signal that is electrically converted and corresponds to the sum of the noise wave and the sound wave (hereinafter referred to as "detection signal")
(= S 1 + s 2 ) is output. The adder 81 outputs an error signal s 1 ′ that is substantially equal to the noise wave S 1 described above by taking the sum of such a detection signal and the electric signal given in reverse phase via the inverting amplifier 79.

【0007】誤差算出部80は、その誤差信号s1′ と
上述した消音電気信号s2 とを取り込んでこれらを並行
して個別に高速フーリエ変換(FFT)し、かつ上述し
た排気騒音S1 の周波数スぺクトラムの内、主要なもの
に対応した個々について電力の差と位相の差とを算出
し、これらの差を示す誤差信号を出力する。位相振幅調
整器77は、等価騒音生成部76によって生成された電
気信号にこのような誤差信号で示される位相の差とπラ
ジアンとの差と、同様に誤差信号で示される電力の差と
を圧縮する処理を逐次施して駆動信号を生成する。
The error calculating section 80 takes in the error signal s 1 ′ and the above-mentioned silenced electric signal s 2 , individually and in parallel, performs a fast Fourier transform (FFT), and calculates the exhaust noise S 1 described above. The power difference and the phase difference are calculated for each of the main frequencies in the frequency spectrum, and an error signal indicating these differences is output. The phase amplitude adjuster 77 adds the difference between the phase indicated by such an error signal and π radian to the electric signal generated by the equivalent noise generator 76, and the difference between the electric powers similarly indicated by the error signal. A compression signal is sequentially applied to generate a drive signal.

【0008】すなわち、スピーカ74から音響管73を
介して放射される消音波S2 と排気管712 の開口部か
ら放射される騒音波S1 との間には、その排気騒音の主
要な周波数成分毎にエネルギーのレベルがほぼ同じであ
り、かつ位相がほぼ逆となる状態が維持されるので、排
気管712 の近傍から物理的に広い領域に排気騒音に対
する音響インピーダンスの短絡面が広い帯域に渡って形
成され、排気騒音の実効的な放射レベルが確実に抑圧さ
れる。
That is, between the sound wave S 2 emitted from the speaker 74 via the acoustic pipe 73 and the noise wave S 1 emitted from the opening of the exhaust pipe 71 2 , the main frequency of the exhaust noise is generated. Since the energy level is substantially the same for each component and the phase is maintained substantially opposite to each other, the acoustic impedance short-circuit surface for exhaust noise is in a wide band in a physically wide area from the vicinity of the exhaust pipe 71 2. Is formed over the entire area, and the effective emission level of exhaust noise is reliably suppressed.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
例では、排気騒音の周波数スペクトラムの分布の変化に
対する応答は、上述した誤差信号s1′ と消音電気信号
2 とのサンプリングに要する時間と、そのサンプリン
グが完了した時点で誤差算出部80が開始する高速フー
リエ変換の演算所要時間と、その演算の結果として得ら
れる誤差信号に応じて位相振幅調整器77が振幅や位相
の可変に要する時間との和に等しい時間遅延する。した
がって、エンジン70の回転数が急激に増加したり低下
した場合には、排気騒音の一次の主要な成分も急激に
(例えば、図8に示すように、6気筒のエンジンの回転
数が2秒間に800rpmから7000rpmに急変し
た場合には、32.5Hzから350Hz)に変化し、かつ
位相振幅調整器77が追従できない帯域(図8)で
は、消音特性が著しく劣化した。
However, in the above-mentioned conventional example, the response to the change in the distribution of the frequency spectrum of the exhaust noise depends on the time required for sampling the error signal s 1 ′ and the silencing electric signal s 2. , The time required by the phase amplitude adjuster 77 to vary the amplitude and the phase according to the calculation time required for the fast Fourier transform, which is started by the error calculation unit 80 when the sampling is completed, and the error signal obtained as a result of the calculation. Delay for a time equal to the sum of. Therefore, when the rotation speed of the engine 70 sharply increases or decreases, the primary component of the exhaust noise also sharply increases (for example, as shown in FIG. 8, the rotation speed of a 6-cylinder engine is 2 seconds). When the speed suddenly changed from 800 rpm to 7000 rpm, it changed from 32.5 Hz to 350 Hz), and in the band where the phase amplitude adjuster 77 could not follow (FIG. 8), the silencing characteristic was significantly deteriorated.

【0010】また、上述した高速フーリエ変換の演算所
要時間や位相振幅調整器77の構成を最適化することは
できても、その高速フーリエ変換に先行して行われるべ
きサンプリングの所要時間については、一般に、少なく
とも消音特性を得るべき周波数の逆数に等しい値である
ことが要求されるために、エンジンの稼働状況の急変に
対する柔軟な追従が不可能であり、排気騒音のレベルに
かかわる規制を優先することが要求される場合にはエン
ジンの運転にかかわる形態について制約が課される可能
性が高かった。
Further, although it is possible to optimize the operation time required for the fast Fourier transform and the configuration of the phase amplitude adjuster 77 described above, the time required for sampling to be performed prior to the fast Fourier transform is as follows: Generally, a value equal to at least the reciprocal of the frequency at which the muffling characteristics should be obtained is required, so it is not possible to flexibly follow sudden changes in engine operating conditions, and regulations concerning exhaust noise levels are prioritized. If it is required, there is a high possibility that restrictions will be imposed on the form related to the operation of the engine.

【0011】本発明は、ハードウエアやソフトウエアの
構成の簡略化をはかりつつ応答性を高める能動型消音器
を提供することを目的とする。
It is an object of the present invention to provide an active silencer which improves the responsiveness while simplifying the hardware and software configurations.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】図1は、請求項1〜4に
記載の発明の原理構成図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the principle of the invention described in claims 1 to 4.

【0013】請求項1に記載の発明は、エンジンから発
生する排気騒音の排出路を形成する排気管の開口部に対
向して配置され、その開口部から放射された排気騒音を
音響−電気変換して検出信号を出力する音響−電気変換
手段11と、開口部と共通の点音源と見なし得る位置に
音響的な放射口を有し、入力される電気信号を音響変換
してその放射口から消音波を放射する二次音源12と、
エンジンの稼働状況に適応しつつ排気騒音と同じ周波数
スぺクトラムを有する電気的な等価騒音を生成する等価
騒音生成手段13と、稼働状況の下で等価騒音生成手段
13によって生成された等価騒音の主要な成分毎に、位
相およびレベルについて指示される誤差を補正して電気
信号を生成する等価騒音処理手段14と、等価騒音処理
手段14によって生成された電気信号に二次音源12の
伝達特性に等価な濾波処理を施して消音信号を生成し、
その消音信号から主要な成分に個別に相当する成分を抽
出する第一の濾波手段15と、音響−電気変換手段11
によって出力された検出信号と第一の濾波手段15によ
って生成された消音信号との差分をとり、その差分から
主要な成分に個別に対応する成分を抽出する第二の濾波
手段16と、第一の濾波手段15と第二の濾波手段16
とによって抽出された成分について、予め決められた頻
度で一定の時間Δt隔たった時点にそれぞれ並行して2
つの瞬時値a、bを標本化する標本化手段17と、主要
な成分の個々について、標本化手段17によって2つの
瞬時値a、bが標本化された時点におけるその成分を示
す正弦波の位相の一方または双方の平均で与えられる位
相θと、h′=((b/a)-1)/Δtの式で与えられる準勾配
h′との対応関係を予め記憶する記憶手段18と、第一
の濾波手段15と第二の濾波手段16とによって抽出さ
れた成分の内、帯域が同じ成分の個々について、標本化
手段17によって標本化された瞬時値a、bに対して式
で与えられる準勾配h′を算出すると共に、その準勾配
に基づいて記憶手段18を参照して位相θ1、θ2を求
め、これらの位相の差とπラジアンとの差と個々の位相
に対する正弦の比とを誤差として等価騒音処理手段14
に指示する誤差検出手段19とを備えたことを特徴とす
る。
According to the first aspect of the invention, the exhaust noise radiated from the opening is arranged so as to face the opening of the exhaust pipe forming the exhaust passage for the exhaust noise generated from the engine, and the exhaust noise is converted into acoustic-electricity. And an acoustic-electrical conversion means 11 for outputting a detection signal, and an acoustic emission port at a position which can be regarded as a point sound source in common with the opening, and the input electrical signal is acoustically converted to be emitted from the emission port. A secondary sound source 12 that emits a sound wave,
The equivalent noise generating means 13 for generating an electrical equivalent noise having the same frequency spectrum as the exhaust noise while adapting to the operating condition of the engine, and the equivalent noise generated by the equivalent noise generating means 13 under the operating condition. Equivalent noise processing means 14 for correcting an error instructed in terms of phase and level for each main component to generate an electric signal, and transfer characteristics of the secondary sound source 12 to the electric signal generated by the equivalent noise processing means 14. An equivalent filtering process is applied to generate a silence signal,
A first filtering means 15 for extracting a component individually corresponding to a main component from the muffling signal, and an acoustic-electrical converting means 11
A second filtering means 16 for taking a difference between the detection signal output by the first filtering means 15 and the muffling signal generated by the first filtering means 15, and extracting a component individually corresponding to a main component from the difference. Filtering means 15 and second filtering means 16
With respect to the components extracted by and, 2 at a predetermined frequency and a certain time Δt apart are performed in parallel.
Sampling means 17 for sampling two instantaneous values a and b, and a phase of a sine wave showing the components of each of the main components when the two instantaneous values a and b are sampled by the sampling means 17. A storage means 18 for previously storing a correspondence relationship between a phase θ given as an average of one or both of them and a quasi-gradient h ′ given by the equation of h ′ = ((b / a) −1) / Δt; Of the components extracted by the one filtering unit 15 and the second filtering unit 16, the components having the same band are given by the equations for the instantaneous values a and b sampled by the sampling unit 17. The quasi-gradient h ′ is calculated, and the phases θ 1 and θ 2 are obtained by referring to the storage means 18 based on the quasi-gradient, and the difference between these phases and π radians and the ratio of sine to each phase. And the error as an equivalent noise processing means 14
And an error detecting means 19 for instructing to.

【0014】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の能動型消音器において、第一の濾波手段15と第二の
濾波手段16とには、エンジンの稼働状況に応じてその
稼働状況に適応した排気騒音の主要な成分が分布する帯
域に通過域を可変する手段を含むことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the active silencer according to the first aspect, the first filtering means 15 and the second filtering means 16 operate depending on the operating condition of the engine. It is characterized by including means for varying a pass band in a band in which a main component of exhaust noise adapted to a situation is distributed.

【0015】請求項3に記載の発明は、請求項1または
請求項2に記載の能動型消音器において、時間Δtは、
標本化手段17が行う標本化の対象となる成分の中心周
波数に正比例した値に設定され、記憶手段18は、主要
な成分の全てについて共通化されたことを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項1ないし請求項3の何
れか1項に記載の能動型消音器において、時間Δtは、
標本化手段17が行う標本化の対象となる成分の中心周
波数に対する単調非増加関数の値として設定されたこと
を特徴とする。
According to a third aspect of the invention, in the active silencer according to the first or second aspect, the time Δt is
The sampling means 17 is set to a value that is directly proportional to the center frequency of the component to be sampled, and the storage means 18 is common to all the main components.
The invention described in claim 4 is the active silencer according to any one of claims 1 to 3, wherein the time Δt is
It is characterized in that it is set as a value of a monotone non-increasing function with respect to the center frequency of the component to be sampled by the sampling means 17.

【0016】(作用)請求項1に記載の発明にかかわる
能動型消音器では、等価騒音生成手段13はエンジンの
稼働状況に適応しつつそのエンジンから発生する排気騒
音と同じ周波数スぺクトラムを有する電気的な等価騒音
を生成する。二次音源12は、このような排気騒音の排
気路を形成する排気管の開口部と共通の点音源と見なし
得る位置に音響的な放射口を有し、上述した等価騒音を
後述する等価騒音処理手段14を介して取り込んで音響
変換することにより消音波を生成してその放射口から放
射する。音響−電気変換手段11は、上述した排気騒音
の排出路を形成する排気管の開口部に対向して配置さ
れ、その開口部と二次音源の放射口から放射された排気
騒音と消音波とを音響−電気変換して検出信号を出力す
る。
(Operation) In the active silencer according to the invention described in claim 1, the equivalent noise generating means 13 has the same frequency spectrum as the exhaust noise generated from the engine while adapting to the operating condition of the engine. Generates electrical equivalent noise. The secondary sound source 12 has an acoustic emission port at a position that can be regarded as a point sound source common to the opening of the exhaust pipe that forms the exhaust passage of such exhaust noise, and the equivalent noise described above is equivalent to the equivalent noise described later. The sound wave is generated by being taken in through the processing means 14 and converted into sound, and the sound wave is emitted from the emission port. The sound-to-electricity conversion means 11 is arranged so as to face the opening of the exhaust pipe that forms the above-described exhaust noise discharge path, and exhaust noise and sound wave radiated from the opening and the emission port of the secondary sound source. Acoustic-electrically converted to output a detection signal.

【0017】第一の濾波手段15は、等価騒音処理手段
14が後述するように生成する電気信号に前記二次音源
12の伝達特性に等価な濾波処理を施すことにより、上
述した消音波に対応する消音信号を生成し、その消音信
号から既述の主要な成分に個別に相当する成分を抽出す
る。また、第二の濾波手段16は、音響−電気変換手段
11によって出力された検出信号と前記第一の濾波手段
15によって生成された消音信号との差分をとり、その
差分から同様の主要な成分に個別に対応した成分を抽出
する。標本化手段17は、これらの濾波手段によって抽
出された成分について、予め決められた頻度で一定の時
間Δt隔たった時点にそれぞれ並行して2つの瞬時値
a、bを標本化する。
The first filtering means 15 responds to the above-mentioned sound deadening by subjecting the electric signal generated by the equivalent noise processing means 14 to the later-described filtering processing equivalent to the transfer characteristic of the secondary sound source 12. A mute signal to be generated is generated, and components corresponding to the above-described main components are individually extracted from the mute signal. Further, the second filtering means 16 takes the difference between the detection signal output by the acoustic-electrical converting means 11 and the silencing signal generated by the first filtering means 15, and the same main component is obtained from the difference. The components individually corresponding to are extracted. The sampling means 17 samples two instantaneous values a and b of the components extracted by these filtering means in parallel with each other at a predetermined frequency with a predetermined time Δt apart.

【0018】一方、記憶手段18には、同様の主要な成
分の個々について、標本化手段17によって上述した2
つの瞬時値a、bが標本化される各時点におけるその成
分を示す正弦波の位相の一方または双方の平均に相当す
る位相θと、h′=((b/a)-1)/Δtの式で与えられる
準勾配h′との対応関係を示す。誤差検出手段19は、
第一の濾波手段15と第二の濾波手段16とによって抽
出された成分の内、帯域が同じ成分の個々について、標
本化手段17によって標本化された瞬時値a、bに対し
て上式で与えられる準勾配h′を算出すると共に、その
準勾配に基づいて記憶手段18を参照して位相θ1、θ2
を求め、これらの位相の差とπラジアンとの差と、個々
の位相に対する正弦の比とを誤差とする。等価騒音処理
手段14は、エンジンの稼働状況の下で等価騒音生成手
段13によって生成された等価騒音の主要な成分毎に、
位相およびレベルについて上述した誤差を補正して既述
の電気信号を生成する。
On the other hand, in the storage means 18, for each of the similar main components, the 2
The phase θ corresponding to the average of one or both of the phases of the sine wave representing the component at each instant when the two instantaneous values a and b are sampled, and h ′ = ((b / a) -1) / Δt The corresponding relationship with the quasi-gradient h'given by the formula is shown. The error detection means 19
Among the components extracted by the first filtering unit 15 and the second filtering unit 16, for each of the components having the same band, the instantaneous values a and b sampled by the sampling unit 17 are expressed by the above equation. A given quasi-gradient h'is calculated, and the storage means 18 is referenced based on the quasi-gradient to obtain the phases θ 1 , θ 2.
And the difference between these phases and π radians, and the ratio of the sine to each phase are taken as the error. The equivalent noise processing means 14 determines, for each main component of the equivalent noise generated by the equivalent noise generating means 13 under the operating condition of the engine,
The above-mentioned errors in phase and level are corrected to generate the electric signal described above.

【0019】すなわち、排気騒音の主要な成分の個々に
ついて、二次音源12から放射される消音波との合成に
よる抑圧の程度を高く維持するために等価騒音処理手段
14に与えられるべき誤差が、積分を行うことなく標本
化の頻度に追従して確実に与えられるので、フーリエ変
換が適用されていた従来例に比べて大幅に応答性が高め
られる。
That is, for each of the main components of the exhaust noise, the error to be given to the equivalent noise processing means 14 in order to maintain a high degree of suppression by the combination with the sound wave emitted from the secondary sound source 12, Since the sampling frequency is surely given without performing integration, the responsiveness is greatly improved as compared with the conventional example to which the Fourier transform is applied.

【0020】請求項2に記載の発明にかかわる能動型消
音器では、請求項1に記載の能動型消音器において、第
一の濾波手段15および第二の濾波手段16は、エンジ
ンの稼働状況に応じてその稼働状況に適応した排気騒音
の主要な成分が分布する帯域に通過域を可変する。した
がって、二次音源12から放射される消音波の位相およ
びレベルはエンジンの稼働状況に追従して精度よく設定
され、稼働状況が変化する状態においても消音特性が高
く維持される。
In the active silencer according to the second aspect of the invention, in the active silencer according to the first aspect, the first filtering means 15 and the second filtering means 16 depend on the operating condition of the engine. Accordingly, the passband is varied in the band in which the main components of exhaust noise are distributed according to the operating conditions. Therefore, the phase and level of the muffling sound waves emitted from the secondary sound source 12 are accurately set in accordance with the operating condition of the engine, and the muffling characteristic is maintained high even when the operating condition changes.

【0021】請求項3に記載の発明にかかわる能動型消
音器では、時間Δtが標本化手段17が行う標本化の対
象となる成分の中心周波数に正比例した値に設定される
ので、標本化手段17によって標本化される2つの瞬時
値a、bの値はその中心周波数の如何にかかわらず位相
θに対して同じ値となり、記憶手段18に予め記憶され
るべき準勾配と位相との関係も一通りとなる。
In the active silencer according to the third aspect of the invention, the time Δt is set to a value which is directly proportional to the center frequency of the component to be sampled by the sampling means 17, so that the sampling means The values of the two instantaneous values a and b sampled by 17 have the same value with respect to the phase θ regardless of their center frequencies, and the relationship between the quasi-gradient and the phase to be stored in the storage means 18 beforehand is also the same. There will be one way.

【0022】したがって、誤差検出手段19が参照すべ
き記憶手段18の記憶領域が上述した中心周波数の如何
にかかわらず共通化されてソフトウエアのサイズが低減
され、かつ処理手順が簡略化されて応答性が高められ
る。請求項4に記載の発明にかかわる能動型消音器で
は、時間Δtは、標本化手段17が行う標本化の対象と
なる成分の中心周波数の単調非増加関数の値として設定
される。
Therefore, the storage area of the storage means 18 to be referred to by the error detection means 19 is made common regardless of the above-mentioned center frequency, the size of software is reduced, and the processing procedure is simplified to respond. The nature is enhanced. In the active silencer according to the fourth aspect of the present invention, the time Δt is set as the value of the monotone non-increasing function of the center frequency of the component to be sampled by the sampling means 17.

【0023】すなわち、上述した中心周波数が高いほど
時間Δtが小さな値に設定されるので、その時間Δtが
一定であるために上述した中心周波数が低いほど2つの
瞬時値a、bが小さくなって準勾配の精度が低下した
り、標本化手段17の前段においてアナログ領域でノイ
ズが重畳されてSN比が低下することに起因する消音特
性の劣化が抑圧される。
That is, since the time Δt is set to a smaller value as the center frequency is higher, the two time values a and b are smaller as the center frequency is lower because the time Δt is constant. The accuracy of the quasi-gradient is reduced, and the noise suppression characteristics are suppressed from being deteriorated due to the noise being superposed in the analog region in the preceding stage of the sampling means 17 and the SN ratio being lowered.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】図2は、請求項1〜4に記載の発
明に対応した実施形態を示す図である。図において、図
7に示すものと機能および構成が同じものについては、
同じ符号を付与して示し、ここではその説明を省略す
る。本実施形態と図7に示す従来例との構成の相違点
は、誤差算出部80に代えて誤差算出部20が備えられ
た点にある。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 2 is a diagram showing an embodiment corresponding to the invention described in claims 1 to 4. In the figure, those having the same functions and configurations as those shown in FIG.
The same reference numerals are given and the description is omitted here. The difference between the present embodiment and the configuration of the conventional example shown in FIG. 7 is that an error calculating section 20 is provided instead of the error calculating section 80.

【0025】誤差算出部20では、加算器81の出力が
フィルタ211〜21Nの入力に接続され、伝達特性同定
器78の出力がフィルタ221〜22Nの入力に接続され
る。フィルタ211〜21N、221〜22Nの出力はそれ
ぞれプロセッサ23の対応する入力に接続され、そのプ
ロセッサの複数の出力はそれぞれ位相振幅調整器77の
対応する入力に接続される。
In the error calculator 20, the output of the adder 81 is connected to the inputs of the filters 21 1 to 21 N , and the output of the transfer characteristic identifier 78 is connected to the inputs of the filters 22 1 to 22 N. The outputs of the filters 21 1 to 21 N and 22 1 to 22 N are connected to the corresponding inputs of the processor 23, and the outputs of the processors are connected to the corresponding inputs of the phase amplitude adjuster 77.

【0026】なお、本実施形態と図1に示すブロック図
との対応関係については、マイク75は音響−電気変換
手段11に対応し、音響管73およびスピーカ74は二
次音源12に対応し、等価騒音生成部76は等価騒音生
成手段13に対応し、位相振幅調整器77は等価騒音処
理手段14に対応し、伝達特性同定器78およびフィル
タ221〜22Nは第一の濾波手段15に対応し、反転増
幅器79、フィルタ211〜21Nおよび加算器81は第
二の濾波手段16に対応し、プロセッサ23は標本化手
段17、記憶手段18および誤差検出手段19に対応す
る。
Regarding the correspondence relationship between this embodiment and the block diagram shown in FIG. 1, the microphone 75 corresponds to the sound-electricity converting means 11, the sound tube 73 and the speaker 74 correspond to the secondary sound source 12, and The equivalent noise generator 76 corresponds to the equivalent noise generator 13, the phase amplitude adjuster 77 corresponds to the equivalent noise processor 14, and the transfer characteristic identifier 78 and the filters 22 1 to 22 N correspond to the first filter 15. Correspondingly, the inverting amplifier 79, the filters 21 1 to 21 N and the adder 81 correspond to the second filtering means 16, and the processor 23 corresponds to the sampling means 17, the storage means 18 and the error detection means 19.

【0027】図3は、本実施形態の動作を説明する図で
ある。図4は、本実施形態の動作フローチャートであ
る。以下、図2〜図4を参照して請求項1に記載の発明
に対応した本実施形態の動作を説明する。フィルタ21
1〜21Nとフィルタ221〜22Nとは、それぞれエンジ
ン70から出力される排気騒音の成分の内、消音特性を
得るべき主要な成分の帯域に所望の通過帯域を有する。
なお、以下では、簡単のため、これらのフィルタの符号
に付加された添え番号が同じものが同じ通過帯域を有す
ると仮定する。
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of this embodiment. FIG. 4 is an operation flowchart of this embodiment. The operation of this embodiment corresponding to the invention described in claim 1 will be described below with reference to FIGS. Filter 21
Each of 1 to 21 N and the filters 22 1 to 22 N has a desired pass band in a main component band of the exhaust noise component output from the engine 70, which is required to obtain a silencing characteristic.
In the following, for simplification, it is assumed that the filters having the same subscript numbers added to the codes have the same pass band.

【0028】したがって、フィルタ211〜21Nの出力
には加算器81によって出力された誤差信号s1′ の成
分の内、上述した主要な成分が個別に得られ、フィルタ
22 1〜22Nの出力には消音電気信号s2 について同様
の主要な成分が得られる。ところで、このようにしてフ
ィルタ211〜21N、221〜22Nについては、隣接す
る主要な成分が十分に抑圧される程度に帯域が狭く、か
つ先鋭度が高い場合には、これらの出力に個別に得られ
る電気信号の波形は、図3(a)、(b)に示すように正弦波
と見なし得る。
Therefore, the filter 211~ 21NOutput
Is the error signal s output by the adder 81.1′ Of success
Of the minutes, the main components mentioned above are obtained individually and filtered
22 1~ 22NMute electric signal s to outputTwo As for
The main components of are obtained. By the way,
Filter 211~ 21N, 221~ 22NAbout
The band is narrow enough to suppress the main component
If the sharpness is high, it will be
The waveform of the electric signal is a sine wave as shown in Fig. 3 (a) and (b).
Can be considered.

【0029】また、このような正弦波の勾配(時間に対
する微係数)hについては、一般に、図5(a) に示す曲
線で示されるような位相θの関数で与えられる。なお、
以下では、簡単のため、位相θの相違に着目して周波数
の相違については無視し、かつ正弦波の振幅については
その最大振幅で正規化されていると仮定する。
Further, such a sine wave gradient (derivative coefficient with respect to time) h is generally given by a function of the phase θ shown by the curve shown in FIG. 5 (a). In addition,
In the following, for the sake of simplicity, it is assumed that the difference in frequency is ignored, the difference in frequency is ignored, and the amplitude of the sine wave is normalized by its maximum amplitude.

【0030】さらに、このような条件の下で一定の周期
Δtで非同期に上述した正弦波をサンプリングして得ら
れる振幅の値の内、時系列の順に隣接する2つ値(先行
して得られる値を「サンプル値a」と称し、後続して得
られる値を「サンプル値b」と称する。)に対して h′=(b/a−1)/Δt ・・・ の式で示される準勾配h′については、一般に、 h=(b−a)/Δt の式で示される勾配hと同様にして、自然数nに対して
位相θの値が2nπ〜(2n+0.5)π、(2n+0.5)π〜(2
n+1)π、(2n+1)π〜(2n+1.5)π、(2n+1.5)π〜
2nπの値をとる各区間で単調に増加あるい減少する関
数として与えられ、かつサンプル値aで正規化されてい
るために、上述した振幅の値に依存することなく定ま
る。
Further, of the amplitude values obtained by sampling the above-mentioned sine wave asynchronously at a constant cycle Δt under such conditions, two values adjacent to each other in the order of time series (obtained in advance) The value is referred to as “sample value a”, and the value obtained subsequently is referred to as “sample value b”.) H ′ = (b / a−1) / Δt. Regarding the gradient h ′, generally, the value of the phase θ is 2nπ to (2n + 0.5) π, (2n + 0) with respect to the natural number n in the same manner as the gradient h represented by the formula of h = (ba) / Δt. .5) π ~ (2
n + 1) π, (2n + 1) π ~ (2n + 1.5) π, (2n + 1.5) π ~
Since it is given as a function that monotonically increases or decreases in each section that takes a value of 2nπ and is normalized by the sample value a, it is determined without depending on the above-mentioned amplitude value.

【0031】プロセッサ23は、その主記憶(図示され
ない。)の特定の記憶領域に、図5(b) に示すように、
フィルタ211〜21N、221〜22Nが個別に有する通
過帯域の中心周波数の個々について、上述した位相θと
準勾配h′との対応関係を離散的に示す位相テーブル3
1を予め有する。なお、このように位相テーブル31
が、上述した中心周波数毎に個別に設けられる理由は、
後述するサンプリングの周期がその中心周波数の如何に
かかわらず一定である場合には、位相θが同じであって
もサンプル値a、bが同じ値では求められないためであ
る。
The processor 23, as shown in FIG. 5B, in a specific storage area of its main memory (not shown),
For each of the center frequencies of the pass bands that the filters 21 1 to 21 N and 22 1 to 22 N individually have, the phase table 3 discretely showing the above-mentioned correspondence between the phase θ and the quasi-gradient h ′.
1 in advance. Note that the phase table 31
However, the reason why it is individually provided for each center frequency described above is
This is because when the sampling period described later is constant regardless of the center frequency, the sample values a and b cannot be obtained with the same value even if the phase θ is the same.

【0032】また、プロセッサ23は、フィルタ211
〜21N、221〜22Nの出力に得られる誤差信号s1
と消音電気信号s2 とについては、何れについても並
行して一定の周期Δtでサンプリングする(図4(1))。
さらに、プロセッサ23は、このような誤差信号s1
と消音電気信号s2 とについて、周波数成分毎に時系列
の順に得られる得られるサンプル値(a11、b1 1)〜(a
1N、b1N)、(a21、b21)〜(a2N、b2N)に基づいて個
別に上記に示す算術演算を行うことにより順勾配
11′〜h1N′、h21′〜h2N′を算出し(図4(2))、
かつこれらの順勾配に基づいて周波数成分毎に対応した
位相テーブル31を個別に参照することにより位相θ11
〜θ1N、θ21〜θ2Nを求める(図4(3))。なお、このよ
うな位相テーブル31の参照に際しては、図5(a) に示
すπラジアンの不確定性を排除するために、プロセッサ
23は、先行するサンプル値aの値が正であれば極座標
上の第一象現と第二象現とに、反対に負である場合には
第三象現と第四象現とにそれぞれ対応した位相テーブル
の領域を参照する。
Further, the processor 23 has a filter 21 1
Error signals s 1 ′ obtained at the outputs of ˜21 N , 22 1 to 22 N
And the silenced electric signal s 2 are sampled in parallel at a constant period Δt (FIG. 4 (1)).
Further, the processor 23 determines that such an error signal s 1
And how the mute electric signal s 2, sample values obtained obtained in the order of time-series for each frequency component (a 11, b 1 1) ~ (a
1N , b 1N ), (a 21 , b 21 )-(a 2N , b 2N ), the forward gradient h 11 ′ -h 1N ′, h 21 ′ -h Calculate 2N '(Fig. 4 (2)),
And phase theta 11 by referring to the phase table 31 corresponding to each frequency component on the basis of these order gradient individually
~ Θ 1N and θ 21 ~ θ 2N are obtained (Fig. 4 (3)). When referring to the phase table 31 as described above, in order to eliminate the uncertainty of π radian shown in FIG. 5A, the processor 23 uses polar coordinates if the preceding sample value a is positive. If the first quadrant and the second quadrant are oppositely negative, the areas of the phase table corresponding to the third quadrant and the fourth quadrant are referred to.

【0033】また、プロセッサ23は、このようにして
求められた位相θ11〜θ1N、θ21〜θ2Nに対して誤差信
号s1′ および消音電気信号s2 の周波数成分i(=1
〜N)毎に Δθi =θ1i−θ2i−π ΔLi =Sinθ1i/Sinθ2i の式で示される演算を行うことにより、位相誤差Δθi
とレベル誤差ΔLi とを算出し(図4(4))、かつこれら
の位相差と相対レベルとを位相振幅調整器77に与える
(図4(5))。
Further, the processor 23, with respect to the phases θ 11 to θ 1N and θ 21 to θ 2N thus obtained, the frequency component i (= 1) of the error signal s 1 ′ and the silencing electric signal s 2.
By performing the calculation shown to N) each into an expression of Δθ i = θ 1i -θ 2i -π ΔL i = Sinθ 1i / Sinθ 2i, the phase error [Delta] [theta] i
And the level error ΔL i are calculated (FIG. 4 (4)), and the phase difference and the relative level are given to the phase amplitude adjuster 77 (FIG. 4 (5)).

【0034】なお、このようにして与えられた位相誤差
Δθi とレベル誤差ΔLi とに応じて行われる位相振幅
調整器77、スピーカ74、音響管73、伝達特性同定
器78、反転増幅器79および加算器81の動作につい
ては、従来例と同様であるから、ここではその説明を省
略する。このように本実施形態によれば、誤差信号
1′ と消音電気信号s2 とについて、周波数成分i毎
の位相誤差Δθi とレベル誤差ΔLi とが上述したサン
プリングの周期Δt毎に確実に求められ、かつ位相振幅
調整器77に与えられるので、これらの位相誤差やレベ
ル誤差が本来的に積分演算であるフーリエ変換(FFT
やDFT)の下で求められていた従来例に比べて、図6
(a) に示すように大幅に応答性が向上し、かつ同図(b)
に示すように広い帯域に渡って一様に消音特性が得られ
る。
The phase amplitude adjuster 77, the speaker 74, the acoustic tube 73, the transfer characteristic identifier 78, the inverting amplifier 79, and the inverting amplifier 79, which are performed according to the phase error Δθ i and the level error ΔL i thus provided, The operation of the adder 81 is the same as that of the conventional example, and therefore its explanation is omitted here. As described above, according to the present embodiment, the phase error Δθ i and the level error ΔL i for each frequency component i of the error signal s 1 ′ and the silencing electrical signal s 2 can be reliably performed at each sampling period Δt described above. Since it is found and given to the phase amplitude adjuster 77, these phase error and level error are originally the Fourier transform (FFT) which is an integral operation.
6 in comparison with the conventional example required under DFT).
The response is significantly improved as shown in (a), and (b) in the same figure.
As shown in, the muffling characteristics are uniformly obtained over a wide band.

【0035】以下、図2を参照して請求項2に記載の発
明に対応した本実施形態について説明する。本実施形態
の構成の特徴は、図2に点線で示すように、上述したエ
ンジンコントローラ(図示されない。)の特定の出力が
フィルタ211〜21N、221 〜22N の制御入力に個
別に接続された点にある。
The present embodiment corresponding to the invention described in claim 2 will be described below with reference to FIG. The characteristic of the configuration of the present embodiment is that, as shown by the dotted line in FIG. 2, the specific outputs of the above-mentioned engine controller (not shown) are individually input to the control inputs of the filters 21 1 to 21 N and 22 1 to 22 N. It is at the connected point.

【0036】このような実施形態では、フィルタ211
〜21N、221〜22Nには、エンジンの稼働状況に適
応して個別に選択されるべき通過特性(通過帯域や先鋭
度からなる。)が予め記憶される。また、フィルタ21
1〜21N、221〜22Nは、エンジンコントローラから
逐次通知されるエンジン70の稼働状況を監視し、上述
したように予め記憶された通過特性の内、その稼働状況
に適応したものを常に選択する。したがって、これらの
フィルタ211〜21N、221〜22Nは、このようにし
て選択された通過特性の下で誤差信号s1′ と消音電気
信号s2 との成分の内、エンジン70の稼働状況に応じ
た排気騒音の周波数成分の分布に適応する主要な周波数
成分を個別に抽出してプロセッサ23に与える。
In such an embodiment, the filter 21 1
.. 21 N and 22 1 to 22 N store in advance the pass characteristics (consisting of the pass band and the sharpness) that should be individually selected according to the operating conditions of the engine. In addition, the filter 21
1 to 21 N and 22 1 to 22 N monitor the operating status of the engine 70 that is sequentially notified from the engine controller, and always select the one of the passage characteristics stored in advance that is adapted to the operating status as described above. select. Therefore, these filters 21 1 to 21 N and 22 1 to 22 N have the components of the error signal s 1 ′ and the silencing electric signal s 2 of the engine 70 of the components of the error signal s 1 ′ under the pass characteristics thus selected. The main frequency components adapted to the distribution of the frequency components of the exhaust noise according to the operating conditions are individually extracted and given to the processor 23.

【0037】なお、その他の各部の動作については、請
求項1に記載の発明に対応した実施形態における動作と
同じであるから、ここではその説明を省略する。このよ
うに本実施形態によれば、スピーカ74から音響管73
を介して放射される消音波S2 がエンジン70の稼働状
況に適応した排気騒音の主要な成分について精度よく柔
軟に得られるので、請求項1に記載の発明に対応した実
施形態に比べて消音特性がさらに高められる。
The operation of each of the other parts is the same as the operation in the embodiment corresponding to the invention described in claim 1, and therefore the description thereof is omitted here. As described above, according to the present embodiment, the speaker 74 is connected to the acoustic tube 73.
Since the silencing wave S 2 radiated via the engine can flexibly obtain the main component of the exhaust noise adapted to the operating condition of the engine 70 accurately and flexibly, the silencing sound S 2 can be compared with the embodiment corresponding to the invention according to claim 1. The characteristics are further enhanced.

【0038】以下、図2を参照して請求項3に記載の発
明に対応した本実施形態について説明する。本実施形態
では、プロセッサ23は、フィルタ211〜21N、22
1〜22Nの通過帯域の中心周波数f11〜f1N、f21〜f
2Nに個別に比例した周期で、これらのフィルタの出力に
得られる誤差信号s1′ と消音電気信号s2 との成分を
サンプリングする。
The present embodiment corresponding to the invention described in claim 3 will be described below with reference to FIG. In the present embodiment, the processor 23 includes the filters 21 1 to 21 N and 22.
Center frequencies f 11 to f 1N , f 21 to f of the pass band of 1 to 22 N
The components of the error signal s 1 ′ and the silenced electric signal s 2 obtained at the outputs of these filters are sampled at a cycle individually proportional to 2N .

【0039】したがって、このような周期によるサンプ
リングの下で得られるサンプル値a、bの値について
は、フィルタ211〜21N、221〜22Nの通過帯域の
中心周波数f11〜f1N、f21〜f2N(または、上述した
通過帯域)の如何にかかわらず、上述した成分の何れに
ついても位相θに対して同じ値となる。したがって、プ
ロセッサ23がその主記憶に有する位相テーブル31に
ついては、上述した中心周波数の全てについて共通の内
容で与えられるので、単一化され、その位相テーブルを
参照することにより位相θを求める演算の手順がその中
心周波数の如何にかかわらず共通化されて簡略化され
る。
Therefore, with respect to the values of the sample values a and b obtained under the sampling with such a period, the center frequencies f 11 to f 1N of the pass bands of the filters 21 1 to 21 N and 22 1 to 22 N , Regardless of f 21 to f 2N (or the above-mentioned pass band), all the above-mentioned components have the same value with respect to the phase θ. Therefore, the phase table 31 that the processor 23 has in its main memory is given the common content for all of the above-mentioned center frequencies, so it is unified, and the phase table 31 is calculated by referring to the phase table. The procedure is standardized and simplified regardless of its center frequency.

【0040】したがって、本実施形態によれば、ソフト
ウエアの規模が縮小されて請求項1、4に記載の発明に
対応した実施形態より応答性が向上し、かつこれらの実
施形態と同等の消音特性が確実に得られる。以下、図2
を参照して請求項4に記載の発明に対応した本実施形態
について説明する。
Therefore, according to the present embodiment, the scale of the software is reduced, the responsiveness is improved as compared with the embodiments corresponding to the inventions according to claims 1 and 4, and the noise reduction is equivalent to those of these embodiments. The characteristics are surely obtained. Hereinafter, FIG.
The present embodiment corresponding to the invention of claim 4 will be described with reference to FIG.

【0041】本実施形態の構成の特徴は、図2に一点鎖
線で示すように、エンジンコントローラ(図示されな
い。)の特定の出力がフィルタ211〜21N、221
22Nの制御入力に併せて、プロセッサ23の入力ポー
トにも接続された点にある。このような構成の実施形態
では、フィルタ211〜21N、221〜22Nは、請求項
2に記載の発明に対応した実施形態と同様にして、上述
した演算コントローラから与えられるエンジン70の稼
働状況に応じて通過帯域を可変する。
As shown by the alternate long and short dash line in FIG. 2, a specific output of the engine controller (not shown) is that the filters 21 1 to 21 N and 22 1 to 22 1 ...
It is connected to the input port of the processor 23 together with the control input of 22 N. In the embodiment having such a configuration, the filters 21 1 to 21 N and 22 1 to 22 N are the same as those of the embodiment corresponding to the invention described in claim 2, and the engine 70 provided from the above-mentioned arithmetic controller. The pass band is changed according to the operating status.

【0042】また、プロセッサ23は、並行してその稼
働状況を取り込み、このような稼働状況に応じてフィル
タ211〜21N、221〜22Nがとる通過帯域の中心周
波数f11〜f1N、f21〜f2Nに反比例した値にサンプリ
ングの周期を設定する。したがって、請求項1、2に記
載の発明に対応した実施形態において、サンプリング周
波数が一定であるために上述した中心周波数に応じて変
化していた順勾配の精度が一定に保たれ、消音特性が高
く維持される。
Further, the processor 23 takes in the operating statuses in parallel, and the center frequencies f 11 to f 1N of the pass bands taken by the filters 21 1 to 21 N and 22 1 to 22 N according to such operating statuses. , F 21 to f 2N , the sampling period is set to a value inversely proportional to f 21 to f 2N . Therefore, in the embodiments corresponding to the inventions described in claims 1 and 2, since the sampling frequency is constant, the accuracy of the forward slope which has been changed according to the center frequency is kept constant, and the silencing characteristic is improved. Maintained high.

【0043】なお、上述した各実施形態では、誤差信号
1′ と消音電気信号s2 とのサンプリングがプロセッ
サ23によって行われているが、本発明はこのような構
成に限定されず、例えば、フィルタ211〜21N、22
1〜22Nの前段や伝達特性同定器78および加算器81
の前段にA/D変換器を設け、かつこれらのA/D変換
器の後段においてディジタル領域で等価な処理を行う構
成としたり、スピーカ74およびマイク75以外の各部
がディジタル領域において等価な信号処理や演算を行う
構成とすることも可能である。
Although the error signal s 1 ′ and the silencing electrical signal s 2 are sampled by the processor 23 in each of the above-described embodiments, the present invention is not limited to such a configuration. Filters 21 1 to 21 N , 22
1 to 22 N front stage, transfer characteristic identifier 78 and adder 81
Of the A / D converters, and a configuration in which equivalent processing is performed in the digital region in the subsequent stage of these A / D converters, and each unit other than the speaker 74 and the microphone 75 is equivalent in the digital region. It is also possible to adopt a configuration for performing a calculation.

【0044】また、上述した各実施形態では、位相テー
ブル31を参照することにより準勾配に対応した位相が
求められているが、本発明はこのような構成に限定され
ず、演算所用時間が許容可能な値に抑えられるならば、
位相に換算されたサンプリング周期に対する正弦関数に
対して、準勾配を目標値とする算術演算を反復して行う
ことによりその準勾配に対応した位相を求めることも可
能である。
Further, in each of the above-described embodiments, the phase corresponding to the quasi-gradient is obtained by referring to the phase table 31, but the present invention is not limited to such a configuration, and the operation time is allowable. If it can be suppressed to a possible value,
It is also possible to obtain the phase corresponding to the quasi-gradient by repeatedly performing the arithmetic operation with the quasi-gradient as the target value for the sine function for the sampling period converted into the phase.

【0045】さらに、上述した各実施形態では、排気管
711 と排気管712 との間に前置消音器73が介装さ
れているが、このような前置消音器については、例え
ば、抑圧すべき排気騒音の成分がエンジン70の運用形
態の下で許容可能な程度に低かったり、本発明の適用の
下で十分に抑圧されるならば、搭載されなくてもよい。
また、上述した各実施形態では、スピーカ74が音響管
73を介して排気管712 の開口部とほぼ共通の点音源
を構成しているが、本発明はこのような構成に限定され
ず、例えば、スピーカ74の音響的な放射面が直接同様
の点音源と見なし得る場合には、そのスピーカを排気管
712 の開口部周辺に直接配置して音響管73を含まず
に構成することも可能である。
Further, in each of the above-described embodiments, the front silencer 73 is interposed between the exhaust pipe 71 1 and the exhaust pipe 71 2 , but for such a front silencer, for example, It may not be installed if the exhaust noise component to be suppressed is sufficiently low under the operating mode of the engine 70 or is sufficiently suppressed under the application of the present invention.
Further, in each of the above-described embodiments, the speaker 74 constitutes a point sound source that is substantially common to the opening of the exhaust pipe 71 2 via the acoustic pipe 73, but the present invention is not limited to such a configuration. For example, when the acoustic emission surface of the speaker 74 can be directly regarded as a similar point sound source, the speaker may be arranged directly around the opening of the exhaust pipe 71 2 and the acoustic pipe 73 may not be included. It is possible.

【0046】さらに、上述した各実施形態では、プロセ
ッサ23が位相テーブル31を有し、かつ位相誤差Δθ
i とレベル誤差ΔLi とを算出して位相振幅調整器77
に与えているが、本発明は、このような構成に限定され
ず、例えば、そのプロセッサに代えて、位相テーブル3
1に相当するメモリと、同等の演算を行う演算器とから
なるハードウエアとで構成することも可能である。
Further, in each of the above-described embodiments, the processor 23 has the phase table 31 and the phase error Δθ.
i and the level error ΔL i are calculated to calculate the phase amplitude adjuster 77.
However, the present invention is not limited to such a configuration. For example, instead of the processor, the phase table 3
It is also possible to configure with a memory including a memory corresponding to 1 and an arithmetic unit that performs an equivalent arithmetic operation.

【0047】[0047]

【発明の効果】上述したように請求項1に記載の発明で
は、フーリエ変換その他の積分演算の適用の下で消音波
の位相やレベルの誤差分が求められていた従来例に比べ
て大幅に応答性が高められる。請求項2に記載の発明で
は、排気騒音を発生するエンジンの稼働状況が変化する
状態においても消音特性が高く維持される。
As described above, according to the first aspect of the invention, the phase difference and the level difference of the sound wave are calculated under the application of the Fourier transform and other integral operations. Responsiveness is enhanced. According to the second aspect of the invention, the muffling characteristic is maintained high even in a state where the operating condition of the engine that generates exhaust noise changes.

【0048】請求項3に記載の発明では、ソフトウエア
のサイズが低減され、かつ応答性が高められる。請求項
4に記載の発明では、排気騒音の周波数成分毎の個々に
ついて、消音特性のバラツキが確実に抑圧される。した
がって、これらの発明が適用された機器では、エンジン
の稼働状況に適応しつつ排気騒音が広帯域に渡って安定
に抑圧され、かつその稼働状況にかわる制約が緩和され
て運用環境が改善される。
According to the third aspect of the invention, the size of software is reduced and the responsiveness is enhanced. According to the invention described in claim 4, the variation in the silencing characteristics is surely suppressed for each frequency component of the exhaust noise. Therefore, in the equipment to which these inventions are applied, exhaust noise is stably suppressed over a wide band while adapting to the operating condition of the engine, and the restrictions relating to the operating condition are relaxed, and the operating environment is improved.

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

【図1】請求項1〜4に記載の発明の原理構成図であ
る。
FIG. 1 is a principle configuration diagram of the invention described in claims 1 to 4.

【図2】請求項1〜4に記載の発明に対応した実施形態
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an embodiment corresponding to the first to fourth aspects of the present invention.

【図3】本実施形態の動作を説明する図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of this embodiment.

【図4】本実施形態の動作フローチャートである。FIG. 4 is an operation flowchart of the embodiment.

【図5】位相テーブルの構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a phase table.

【図6】本実施形態の応答性および消音特性を示す図で
ある。
FIG. 6 is a diagram showing responsiveness and muffling characteristics of the present embodiment.

【図7】従来の能動型消音器の構成例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of a conventional active silencer.

【図8】従来例の消音特性を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a silencing characteristic of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 音響−電気変換手段 12 二次音源 13 等価騒音生成手段 14 等価騒音処理手段 15 第一の濾波手段 16 第二の濾波手段 17 標本化手段 18 記憶手段 19 誤差検出手段 20,80 誤差算出部 21,22 フィルタ 23 プロセッサ 31 位相テーブル 70 エンジン 71 排気管 72 前置消音器 73 音響管 74 スピーカ 75 マイク 76 等価騒音生成部 77 位相振幅調整器 78 伝達特性同定器 79 反転増幅器 81 加算器 11 Acoustic-Electric Conversion Means 12 Secondary Sound Source 13 Equivalent Noise Generation Means 14 Equivalent Noise Processing Means 15 First Filtering Means 16 Second Filtering Means 17 Sampling Means 18 Storage Means 19 Error Detection Means 20, 80 Error Calculator 21 , 22 filter 23 processor 31 phase table 70 engine 71 exhaust pipe 72 front silencer 73 acoustic pipe 74 speaker 75 microphone 76 equivalent noise generator 77 phase amplitude adjuster 78 transfer characteristic identifier 79 inverting amplifier 81 adder

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エンジンから発生する排気騒音の排出路
を形成する排気管の開口部に対向して配置され、その開
口部から放射された排気騒音を音響−電気変換して検出
信号を出力する音響−電気変換手段(11)と、 前記開口部と共通の点音源と見なし得る位置に音響的な
放射口を有し、入力される電気信号を音響変換してその
放射口から消音波を放射する二次音源(12)と、 前記エンジンの稼働状況に適応しつつ前記排気騒音と同
じ周波数スぺクトラムを有する電気的な等価騒音を生成
する等価騒音生成手段(13)と、 前記稼働状況の下で前記等価騒音生成手段(13)によっ
て生成された等価騒音の主要な成分毎に、位相およびレ
ベルについて指示される誤差を補正して前記電気信号を
生成する等価騒音処理手段(14)と、 前記等価騒音処理手段(14)によって生成された電気信
号に前記二次音源(12)の伝達特性に等価な濾波処理
を施して消音信号を生成し、その消音信号から前記主要
な成分に個別に相当する成分を抽出する第一の濾波手段
(15)と、 前記音響−電気変換手段(11)によって出力された検出
信号と前記第一の濾波手段(15)によって生成された消
音信号との差分をとり、その差分から前記主要な成分に
個別に対応する成分を抽出する第二の濾波手段(16)
と、 前記第一の濾波手段(15)と前記第二の濾波手段(16)
とによって抽出された成分について、予め決められた頻
度で一定の時間Δt隔たった時点にそれぞれ並行して2
つの瞬時値a、bを標本化する標本化手段(17)と、 前記主要な成分の個々について、前記標本化手段(17)
によって前記2つの瞬時値a、bが標本化された時点に
おけるその成分を示す正弦波の位相の一方または双方の
平均で与えられる位相θと、h′=((b/a)-1)/Δtの式
で与えられる準勾配h′との対応関係を予め記憶する記
憶手段(18)と、 前記第一の濾波手段(15)と前記第二の濾波手段(16)
とによって抽出された成分の内、帯域が同じ成分の個々
について、前記標本化手段(17)によって標本化された
瞬時値a、bに対して前記式で与えられる準勾配h′を
算出すると共に、その準勾配に基づいて前記記憶手段
(18)を参照して位相θ1、θ2を求め、これらの位相の
差とπラジアンとの差と個々の位相に対する前記正弦の
比とを前記誤差として前記等価騒音処理手段(14)に指
示する誤差検出手段(19)とを備えたことを特徴とする
能動型消音器。
1. An exhaust noise radiated from the opening, which is arranged so as to face an opening of an exhaust pipe forming an exhaust passage for exhaust noise generated from an engine, and outputs a detection signal. An acoustic-electrical conversion means (11) and an acoustic radiation port at a position which can be regarded as a point sound source common to the opening, acoustically transforms an input electric signal to radiate a sound wave from the radiation port. A secondary sound source (12), an equivalent noise generating means (13) for generating an electrical equivalent noise having the same frequency spectrum as the exhaust noise while adapting to the operating condition of the engine, and Equivalent noise processing means (14) for correcting the error instructed for the phase and level for each main component of the equivalent noise generated by the equivalent noise generating means (13) to generate the electric signal; The equivalent noise processing hand A filtering process equivalent to the transfer characteristic of the secondary sound source (12) is applied to the electrical signal generated by (14) to generate a muffling signal, and a component individually corresponding to the main component is extracted from the muffling signal. First filtering means
(15), and the difference between the detection signal output by the acoustic-electric conversion means (11) and the muffling signal generated by the first filtering means (15), and the main component is obtained from the difference. Second filtering means (16) for individually extracting the corresponding components
And the first filtering means (15) and the second filtering means (16)
With respect to the components extracted by and, 2 at a predetermined frequency and a certain time Δt apart are performed in parallel.
Sampling means (17) for sampling two instantaneous values a and b, and the sampling means (17) for each of the main components
And the phase θ given by the average of one or both of the phases of the sine wave representing the component at the time when the two instantaneous values a and b are sampled, and h ′ = ((b / a) −1) / Storage means (18) for pre-storing the corresponding relationship with the quasi-gradient h'given by the expression of Δt, the first filtering means (15) and the second filtering means (16).
For each of the components having the same band among the components extracted by and, the quasi-gradient h'given by the above equation is calculated for the instantaneous values a and b sampled by the sampling means (17). , Said storage means based on its quasi-gradient
The phases θ 1 and θ 2 are obtained with reference to (18), and the difference between these phases and π radians and the ratio of the sine to each phase are used as the error in the equivalent noise processing means (14). An active silencer comprising an error detecting means (19) for indicating.
【請求項2】 請求項1に記載の能動型消音器におい
て、 第一の濾波手段(15)と第二の濾波手段(16)とには、 エンジンの稼働状況に応じてその稼働状況に適応した排
気騒音の主要な成分が分布する帯域に通過域を可変する
手段を含むことを特徴とする能動型消音器。
2. The active silencer according to claim 1, wherein the first filtering means (15) and the second filtering means (16) are adapted to the operating conditions according to the operating conditions of the engine. An active silencer including means for varying a pass band in a band in which main components of the exhaust noise are distributed.
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の能動型
消音器において、 時間Δtは、 標本化手段(17)が行う標本化の対象となる成分の中心
周波数に正比例した値に設定され、 記憶手段(18)は、 主要な成分の全てについて共通化されたことを特徴とす
る能動型消音器。
3. The active silencer according to claim 1 or 2, wherein the time Δt is set to a value which is directly proportional to the center frequency of the component to be sampled by the sampling means (17). The storage means (18) is an active silencer characterized in that all the main components are made common.
【請求項4】 請求項1ないし請求項3の何れか1項に
記載の能動型消音器において、 時間Δtは、 標本化手段(17)が行う標本化の対象となる成分の中心
周波数に対する単調非増加関数の値として設定されたこ
とを特徴とする能動型消音器。
4. The active silencer according to any one of claims 1 to 3, wherein the time Δt is a monotone with respect to the center frequency of the component to be sampled by the sampling means (17). An active silencer characterized by being set as a value of a non-increasing function.
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