JPS6374400A - 車両のこもり音抑制装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、車両のこもり音抑制装置に係り、特にエンジ
ン振動を主要因として発生する車両のこもり音を抑制す
る車両のこもり音抑制蔵置＆５関する。

［従来の技術］ 車体構造を改良してこもり音を抑制する構成では車両の
重量が大幅に増加したりコスト高となるため、車室内に
付加音源を配設し、受聴点（乗員の頭部付近の領域）に
おけるこもり音の振幅と同一振幅でこもり音の位相と逆
相となる付加音を当該付加音源から発生させることによ
り、こもり音を抑制するこもり音抑制装置が案出されて
いる（特願昭６０−１５１１５０号、実願昭６０−１０
８５６９号、特願昭５９−７９６９号、実願昭６０−１
４７８３号、実願昭６１−１４３５８号）。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、エンジンの振動に起因して生ずるこもり
音の周波数としては、４サイクルエンジンの場合エンジ
ン回転数の２倍、４倍、６倍、・・・２０倍（ｎ：整数
）の周波数が顕著である０通常、エンジン回転数の２倍
の周波数のものが最も高いが、場合により、高次の周波
数のものも比較的高くなることもある。従って、従来の
車両のこもり音抑制装置では、同時期に抑制できるこも
り音の周波数は１周波数だけであるため、高次の周波数
のこもり音まで同時期に抑制することができず、抑制効
果が少ない、という問題点がある。

本発明は上記問題点を解決すべく成されたもので、同時
期に高次の周波数のこもり音まで抑制することができる
車両のこもり音抑制装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明は、受聴点におけるこ
もり音に対して振幅が等しく、位相が逆相となる付加音
を付加音源から発生してこもり音を抑制する車両のこも
り音抑制装置において、車室内のこもり音の周波数を検
出するこもり音検出手段と、前記こもり音検出手段出力
から複数次のこもり音周波数を同時期に検出するこもり
音振動検出手段と、前記こもり音振動検出手段によって
検出された複数次のこもり音周波数に基づいて複数次の
こもり音周波数の各々に対応する付加音の位相遅進量及
び増幅度を決定するこもり音打消情報手段と、前記こも
り音打消情報手段で決定された位相遅進量と増幅度とを
用いて複数次のこもり音周波数毎に付加音の位相及び振
幅を決定する付加音決定手段と、前記付加音決定手段に
よって定められた複数次のこもり音周波数毎の付加音を
同時に車室内へ出力する付加音出力手段と、を備えて構
成したものである。

［作用］ 本発明によれば、こもり音検出手段よって検出された車
室内のこもり音の周波数からこもり音振動検出手段によ
って複数次のこもり音周波数を同時期に検出して、検出
された複数次のこもり音周波数に基づいて複数次のこも
り音周波数の各々に対応する付加音の位相遅進量及び増
幅度がこもり音打消情報手段によって定められる。定め
られた位相遅進量と増幅度とを用いて複数次のこもり音
周波数に対する付加音の位相及び振幅が付加音決定手段
によって定められ、定められた複数次のこもり音周波数
毎の付加音を付加音出力手段によって付加音源へ出力さ
れ、付加音源から複数次のこもり音周波数に対する付加
音が同時期に出力される。出力された付加音は受聴点に
おける複数次のこもり音に対して位相が逆相で、振幅が
等しくなり、複数次のこもり音を同時に抑制することが
できる。従って、複数次のこもり音周波数まで同時に抑
制することができ、こもり音の抑制効果を高めることが
できる。

［実施例］ 以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図には本発明に係る第１実施例の車両のこもり音抑
制装置のブロック図が示されている。

こもり音検出手段である点火コイル２４は、図示しない
エンジン制御コンピュータからの点火信号を受けてエン
ジン点火用高電圧を発生するようになっており、この点
火信号が波形整形器２６によって矩形波とされ、制御回
路２０に送り込まれている。また、この制御回路２０に
はこもり音打消情報手段である記憶回路１．８が接続さ
れている。

制ｇｇ回路２０では、波形整形器２６より出力された矩
形波に基づいて、４サイクルエンジンの場合は、エンジ
ン回転数の２倍、４倍、６倍、・・・２ｎ倍（ｎ：整数
）である各こもり音周波数が演算され、これらの各こも
り音周波数に対応する位相遅進量及び増幅度が演算され
る（第２図及び第３図のグラフ参照）。

そして、定められた各周波数毎の位相遅進量に従って制
御回路２０から出力される各周波数の矩形波信号を各周
波数毎にサイン波に変換するコンへ−夕２８及び各周波
数毎のコンバータ２８より出力される各周波数毎のサイ
ン波信号は制御回路２０で決められた各周波数毎の増幅
度に基づき増幅する各周波数毎の利得可変アンプ２７及
び各周波数毎の利得可変アンプ２７からの出力信号を合
成する合成器２９及び合成器出力を電力増幅する電力増
幅器３０及び電力増幅器３０の出力信号を車両の特定位
置に設置され、音に変換して付加音として出力する付加
音源であるスピーカ２２より構成される。

制御回路２０の内部構造は、図示を省略したがマイクロ
コンピュータを中心に構成されている。

マイクロコンピュータには、定電圧が供給されており、
水晶振動子により、マイクロコンピュータの動作の基本
となるクロックパルスを発生させている。

マイクロコンピュータには、バッファ回路を介して制御
回路２０にｆ６続されている波形整形器２６が接続され
ている。また、このマイクロコンピュータからは、各周
波数毎のトランジスタを介して各周波数毎のコンバータ
２８へと接続されていると共に、各周波数毎のＤ／Ａ変
換回路（ディジタル−アナログ変換回路）を介して各周
波数毎の利得可変アンプ２７へ接続されている。

以下第４図及び第５図に従いマイクロコンピュータの制
御ルーチンを詳細に説明する。

第４図には１つの周波数のこもり音を抑制するための付
加音の位相遅進量θ、増幅度用の演算処理ルーチンプロ
グラムが示されている。このプログラムは、波形整形器
２６から制御回路２０に送られる矩形波の立上がりのタ
イミングで起動される割込み処理ルーチンであり、マイ
クロコンピュータ内のエツジディテクタが立下がりを検
出することによって、インプットキャプチャフラグがセ
ットされて割込みが発生する。

このプログラムが起動されるとステップ１０１において
、インプットキャプチャフラグがセットされ、同時にイ
ンプットキャプチャフラグにセットされているフリーラ
ンニングカウンタの値Ｔ（１）が読み込まれ、さらにス
テップ１０２においてステップ１０１で読み込まれたフ
リーランニングカウンタの値Ｔ（１）と前回の処理時に
同様に読み込まれた値Ｔ（０）との差、すなわち、波形
整形器の出力信号の振動周期でか求められる。

ステップ１０３においてステップ１０２で求められた振
動周期τに基づいて各周波数ｆＯが求められる０例えば
、４サイクルエンジンの場合エンジン回転数の２倍、４
倍、６倍、・φ・２ｎ倍（ｎ：整数）の各周波数が求め
られる。各周波数ｆｏは記憶回路に格納される。

ステップ１０４において、次回の処理時のためにステッ
プ１０１で読み込まれたフリーランニングカウンタの値
Ｔ（１）をＴ　（０）とし、記憶回路へ記憶する。

次に、ステップ１１０において、記憶回路内に予め記憶
されている第２図のマツプによりステップ１０３で求め
た各周波数ｆＯに基づいて位相遅進量θを読み出す、こ
の場合、公知の補間ｒＡ算法が用いられる。ここで、演
算された位相遅進量θは記憶回路に格納される。

ステップ１５１において、上記の場合と同様に記憶回路
に記憶されている第３図のマツプにより、各周波ａ　ｆ
　ｏに基づいて利得可変アンプ２７の増幅度ルが読み出
される。演算された増幅度用はステップ１５２において
マイクロコンピュータから出力される。マイクロコンピ
ュータから出力された増幅度用のデータは、制御回路２
０内のＤ／Ａ変換回路で電圧信号に変換され、利得可変
アンプ２７へと出力される。

なお、位相遅進量θ、増幅度用を第２図及び第３図の如
く決定するに際しては、乗員の着座位置（受聴点）及び
スピーカ位置の関係から、スピーカ２２からの音が各周
波数毎に乗員着座位置（受聴点）においてこもり音に対
して同振幅、逆位相となるように設定する。

次に、第５図を用いて発振処理ルーチンのフローチャー
トについて説明する。

ステップ１４１において、前記ルーチンのステップ１１
０で求められた位相遅進量θカラτ／２を引いて第６図
に示される矩形波２６Ｓの立ち下がりタイミングＯｄを
決定する。矩形波２６Ｓの立ち上がり、立ち下がりの各
タイミングは、第６図に示される如く、波形整形器２６
からの矩形波２６Ｓが立ち、ｈったタイミングより位相
遅進量０分だけ遅れたタイミングで立ち上り、これから
τ／２前のタイミングで立ち下るものとされる。

これにより、制御回路２０からコンバータ２８に送られ
る第６図に示されている矩形波２０３は。

受聴点におけるこもり音の振動の位相と逆相となる。

ステップ１４２においては、第６図に示される如く、フ
リーランニングカウンタの値Ｔ　（１）と矩形波の立ち
上りタイミングでのフリーランニングカウンタの値Ｔ　
（０）との差を求めることにより、矩形波が立ち上って
からの経過時間ｔを求める０次にステップ１４３におい
て１時間ｔが０８以上となったか否かを判定し、ステッ
プ１４４において時間ｔが０以上となったか否かを判定
する。

時間ｔが０６以上に達するまでは、ステップ１４３から
ステップ１４５へと移行する。ステップ１４５において
論理（０）の低レベルの信号を出力する。また、ステッ
プ１４３で時間ｔが０８以上となった場合はステップ１
４４へと移行し、さらにステップ１４４において０未満
の場合はステップ１４６へ移行して論理（１）の高レベ
ルの信号を出力する。ステップ１４４で時間ｔが０以上
となるとステップ１４５へと移行し、論理（０）の低レ
ベルの信号を出力する。

ココテ、マイクロコンピュータから出力される論理信号
は制御回路２０内のトランジスタでこの論理が反転し制
御回路２０からは第６図の矩形波２０３が発生し、コン
バータ２８でサイン波２８Ｓへ変換される。コンバータ
２８からのサイン波２８Ｓは利得可変アンプ２７におい
て前記周波数ｆＯに対して求められた増幅度用に対応す
る電圧信号が出力されるため前記周波数ｆＯに対応する
振幅の信号とされる。

なお、上記発振処理ルーチンは１周波数について説明し
たが、各周波数も同様に同時期に行うことができる。

次に１本発明の第２実施例を第７図を用いて説明する。

こもり音検出手段であるマイクロホン１０は。

車室内の特定位置に設置され、こもり音を検出するもの
である。マイクロホン１０で検出されたこもり音は、プ
リアンプ１１で増幅され、さらにバンドパスフィルタ（
ＢＰＦ）１２でこもり音として低減すべき周波数１例え
ば、４０〜２００Ｈｚ間の信号を取り出す、バンドパス
フィルタ１２の出力は、各周波数毎の飽和増幅器１３に
入力され、ここで、矩形波の信号に変換される。各周波
数毎の飽和増幅器１３の出力信号は、各周波数毎のフェ
ーズロックループ（ＰＬＬ）回路１４に入力される。

発振器であるフェーズロックループ（ＰＬＬ）回路１４
は、位相差検出回路、ローパスフィルタ、電圧制御発振
器から成り、飽和増幅器１３からの信号を受けて、その
信号に重畳した高調波を除去すると共に、その信号に同
期し、矩形波の対称性（デユーティ比５０％）を確保し
た矩形波信号を発生する。

ＰＬＬ回路１４から出力された矩形波信号はコンバータ
１７に入力されサイン波に変換されて、移相器１６に入
力される。

また、飽和増幅器１３の出力信号は、周波数−電圧（Ｆ
−Ｖ）変換器１５にも出力されている。

Ｆ−Ｖ変換器１５では、飽和増幅器１３の出力する矩形
波信号を受けて、その周波数に比例した直流電圧を発生
し、移相器１６に出力している。

Ｆ−Ｖ変換器１５からの直流電圧信号を受けて移相器１
６が入力するサイン波の位相と、移相器１６が出力する
サイン波の位相とが、特定の位相差になるように直流電
圧信号に重み付けを行って、移相器１６を制御する。換
言すれば、こもり音の周波数によって移相器１６におけ
る位相の遅進量を決定し、制御する。

一方、検波回路５０は、バンドパスフィルタ１２から信
号を受けて検波し、平滑回路５２では、検波回路５０の
出力信号を平滑する。従って、平滑回路５２からは、マ
イクロホン１０で検出したこもり音の振幅に比例した直
流電圧が得られる。平滑回路５２の出力信号は、電圧増
幅器５４に供給され、電圧増幅器５４には、移相器１６
からの信号が入力されており、ここで、移相器１６の出
力信号を、平滑回路５２から供給される直流電圧に比例
した振幅の信号に増幅する。そして、電圧増幅器５４の
出力は、付加音源であるスピーカ５６を駆動するに必要
な電圧まで増幅され、スピーカ５６に供給される。

ただし、車室内のこもり音の振幅と位相について各周波
数毎に予め調査し、乗員位置、マイクロホン位置及びス
ピーカ位置の３者の位置を、こもり音がスピーカ５６か
ら発生される付加音によって打消されるように設置する
必要がある。

以上のことから１点火コイル、マイクロホン等のこもり
音検出手段によってこもり音周波数が検出され、検出さ
れたこもり音周波数からこもり音の各周波数が検出され
る。検出された各周波数に基づいて各周波数の各々に対
応する付加音の位相及び振幅が定められ、スピーカより
付加音が発生される。従って、広い範囲のこもり音周波
数まで抑制することができる。

なお、こもり音周波数を検出する際には、クランク角基
準信号等を検出する構成であってもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、複数次のこもり音
周波数に対して、同時期に位相遅進量及び振幅変を定め
て、同時期に付加音源より付加音を発生しているので、
複数次の周波数のこもり音が同時に抑制することができ
、こもり音の抑制効果を高めることができる、という効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示すブロック図、第２図
はこもり音周波数と位相遅進量との関係を示すグラフ、
第３図はこもり音周波数と増幅度との関係を示すグラフ
、第４図及び第５図は主要プログラムの制御ルーチンを
示す流れ図、第６図は主要なブロックの出力信号を示す
出力信号波形図、第７図は本発明の第２実施例を示すブ
ロック図である。 １８・・・記憶回路、 ２０俸・・制御回路、 ２２１・スピーカ。 ２４・・一点火コイル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）受聴点におけるこもり音に対して振幅が等しく、
   位相が逆相となる付加音を付加音源から発生してこもり
   音を抑制する車両のこもり音抑制装置において、 車室内のこもり音の周波数を検出するこもり音検出手段
   と、 前記こもり音検出手段出力から複数次のこもり音周波数
   を同時期に検出するこもり音振動検出手段と、 前記こもり音振動検出手段によって検出された複数次の
   こもり音周波数に基づいて複数次のこもり音周波数の各
   々に対応する付加音の位相遅進量及び増幅度を決定する
   こもり音打消情報手段と、前記こもり音打消情報手段で
   決定された位相遅進量と増幅度とを用いて複数次のこも
   り音周波数毎に付加音の位相及び振幅を決定する付加音
   決定手段と、 前記付加音決定手段によって定められた複数次のこもり
   音周波数毎の付加音を同時に車室内へ出力する付加音出
   力手段と、を備えたことを特徴とした車両のこもり音抑
   制装置。