JP3264951B2 - 能動型騒音制御装置 - Google Patents
能動型騒音制御装置Info
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Landscapes
- Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、騒音源からの騒音に制
御音源で発生させた騒音抑制音を干渉させることにより
騒音を抑制する能動型騒音制御装置に係り、特に騒音減
衰制御の発散を防止するようにした能動型騒音制御装置
に関する。
御音源で発生させた騒音抑制音を干渉させることにより
騒音を抑制する能動型騒音制御装置に係り、特に騒音減
衰制御の発散を防止するようにした能動型騒音制御装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の能動型騒音制御装置とし
ては、例えば特許出願公表平１−５０１３４４号公報に
記載されているものがある。この従来例は、ラウドスピ
ーカから制御音を放音することにより、車室内に騒音源
から伝達される騒音を低減させる能動型騒音制御装置で
あって、車室内の残留騒音を複数のマイクロフォンで検
出すると共に、騒音源の任意に選択し得る高調波を含む
少なくとも一つの基準信号を発生させ、これら残留騒音
検出信号と基準信号とをプロセッサ／記憶ユニットに供
給することにより、基準信号を適応フィルタ処理してラ
ウドスピーカの駆動信号を形成するようにしている。こ
こで、適応フィルタ処理では、その第ｉ番目のフィルタ
係数Ｗmi(n＋1)を、ＬＭＳアルゴリズムに従って、複数
のマイクロフォンの検出信号Ｖekの平均自乗和として設
定された評価関数Ｊを最小とするように、下記(1) 式に
従って順次更新するようにしている。
ては、例えば特許出願公表平１−５０１３４４号公報に
記載されているものがある。この従来例は、ラウドスピ
ーカから制御音を放音することにより、車室内に騒音源
から伝達される騒音を低減させる能動型騒音制御装置で
あって、車室内の残留騒音を複数のマイクロフォンで検
出すると共に、騒音源の任意に選択し得る高調波を含む
少なくとも一つの基準信号を発生させ、これら残留騒音
検出信号と基準信号とをプロセッサ／記憶ユニットに供
給することにより、基準信号を適応フィルタ処理してラ
ウドスピーカの駆動信号を形成するようにしている。こ
こで、適応フィルタ処理では、その第ｉ番目のフィルタ
係数Ｗmi(n＋1)を、ＬＭＳアルゴリズムに従って、複数
のマイクロフォンの検出信号Ｖekの平均自乗和として設
定された評価関数Ｊを最小とするように、下記(1) 式に
従って順次更新するようにしている。
【０００３】 ここで、Ｗmi(n) は前回即ちｎ番目のサンプル時のフィ
ルタ係数、μは収束係数、Ｖekはｋ番目のマイクロフォ
ン出力、ｘは騒音源に相関のある基準信号、Ｃkm′はｍ
番目のスピーカとｋ番目のマイクロフォンとの間の実空
間伝達関数をモデル化したモデル空間伝達関数に対応す
る基フィルタ係数である。
ルタ係数、μは収束係数、Ｖekはｋ番目のマイクロフォ
ン出力、ｘは騒音源に相関のある基準信号、Ｃkm′はｍ
番目のスピーカとｋ番目のマイクロフォンとの間の実空
間伝達関数をモデル化したモデル空間伝達関数に対応す
る基フィルタ係数である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の能動型騒音制御装置にあっては、適応フィルタのフ
ィルタ係数を更新する制御アルゴリズムで、ラウドスピ
ーカ及びマイクロフォン間の実際の空間伝達関数Ｃkmそ
のものではなく、これをモデル化したモデル空間伝達関
数Ｃkm′を使用しているので、例えばラウドスピーカ,
マイクロフォンの劣化或いは閉空間の温度変化、ドアの
開閉等によって実際の空間伝達関数が変化したときに
は、前記(1) 式で算出される適応フィルタのフィルタ係
数Ｗmi(n＋1)に誤差を生じて評価関数Ｊが収束せずに発
散し、異状音を発生して快適な音響空間を維持すること
が困難となるおそれがあるという未解決の課題がある。
来の能動型騒音制御装置にあっては、適応フィルタのフ
ィルタ係数を更新する制御アルゴリズムで、ラウドスピ
ーカ及びマイクロフォン間の実際の空間伝達関数Ｃkmそ
のものではなく、これをモデル化したモデル空間伝達関
数Ｃkm′を使用しているので、例えばラウドスピーカ,
マイクロフォンの劣化或いは閉空間の温度変化、ドアの
開閉等によって実際の空間伝達関数が変化したときに
は、前記(1) 式で算出される適応フィルタのフィルタ係
数Ｗmi(n＋1)に誤差を生じて評価関数Ｊが収束せずに発
散し、異状音を発生して快適な音響空間を維持すること
が困難となるおそれがあるという未解決の課題がある。
【０００５】そこで、この発明は、上記従来例の未解決
の課題に着目してなされたものであり、能動型騒音制御
装置が発散傾向となったときに、制御音源からの制御音
の出力を抑制することにより異状音の発生を抑制して快
適な音響空間を維持することができる能動型騒音制御装
置を提供することを目的としている。
の課題に着目してなされたものであり、能動型騒音制御
装置が発散傾向となったときに、制御音源からの制御音
の出力を抑制することにより異状音の発生を抑制して快
適な音響空間を維持することができる能動型騒音制御装
置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る能動型騒音制御装置は、図１に示す
ように、駆動源の騒音発生状態に応じた基準信号を発生
する基準信号発生手段と、該基準信号発生手段の基準信
号を適応フィルタ処理して制御音源に供給する適応フィ
ルタ手段と、観測位置の残留騒音を検出する残留騒音検
出手段と、前記基準信号発生手段の基準信号と残留騒音
検出手段の残留騒音検出値とに基づいて最急降下法によ
って前記適応フィルタ処理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能動型騒音制御装置にお
いて、前記フィルタ係数更新手段は、フィルタ係数の前
回値から発散抑制係数を含む項を減算するフィルタ更新
式に従ってフィルタ係数を更新すると共に、前記発散抑
制係数を前記適応フィルタ手段のフィルタ出力に応じて
増加させることによりフィルタ係数を減少させるフィル
タ係数補正手段を備えている。
に、請求項１に係る能動型騒音制御装置は、図１に示す
ように、駆動源の騒音発生状態に応じた基準信号を発生
する基準信号発生手段と、該基準信号発生手段の基準信
号を適応フィルタ処理して制御音源に供給する適応フィ
ルタ手段と、観測位置の残留騒音を検出する残留騒音検
出手段と、前記基準信号発生手段の基準信号と残留騒音
検出手段の残留騒音検出値とに基づいて最急降下法によ
って前記適応フィルタ処理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能動型騒音制御装置にお
いて、前記フィルタ係数更新手段は、フィルタ係数の前
回値から発散抑制係数を含む項を減算するフィルタ更新
式に従ってフィルタ係数を更新すると共に、前記発散抑
制係数を前記適応フィルタ手段のフィルタ出力に応じて
増加させることによりフィルタ係数を減少させるフィル
タ係数補正手段を備えている。
【０００７】また、請求項２に係る能動型騒音制御装置
は、上記構成において、フィルタ係数補正手段が、適応
フィルタ出力に基づくパワーが発散防止閾値を越える回
数を計数する計数手段と、該計数手段の計数値が所定値
以上となる毎に前記発散抑制係数を増加させてフィルタ
係数の減少量を増加させる減少量増加手段とを備えてい
る。さらに、請求項３に係る能動型騒音制御装置は、フ
ィルタ係数補正手段が、適応フィルタ出力に基づくパワ
ーが発生防止閾値を越える回数を計数し且つ所定時間毎
にクリアされる計数手段と、該計数手段の計数値が所定
値以上となる毎に前記発散抑制係数を増加させてフィル
タ係数の減少量を増加させる減少量増加手段とを備えて
いる。
は、上記構成において、フィルタ係数補正手段が、適応
フィルタ出力に基づくパワーが発散防止閾値を越える回
数を計数する計数手段と、該計数手段の計数値が所定値
以上となる毎に前記発散抑制係数を増加させてフィルタ
係数の減少量を増加させる減少量増加手段とを備えてい
る。さらに、請求項３に係る能動型騒音制御装置は、フ
ィルタ係数補正手段が、適応フィルタ出力に基づくパワ
ーが発生防止閾値を越える回数を計数し且つ所定時間毎
にクリアされる計数手段と、該計数手段の計数値が所定
値以上となる毎に前記発散抑制係数を増加させてフィル
タ係数の減少量を増加させる減少量増加手段とを備えて
いる。
【０００８】
【作用】この発明においては、制御音源に対する駆動信
号を形成する適応フィルタ手段のフィルタ係数を、フィ
ルタ係数更新手段で更新する際に、フィルタ係数の前回
値から発散抑制係数を含む項を減算するフィルタ更新式
に従ってフィルタ係数を更新し、前記発散抑制係数を前
記適応フィルタ手段のフィルタ出力に応じて増加させる
ことによりフィルタ係数を減少させる。このため、発散
傾向となってフィルタ出力が大きな値となるときには、
フィルタ係数の減少量が大きくなるため、適応フィルタ
手段のフィルタ出力が小さく抑制されて、制御音源から
出力される制御音が抑制される。
号を形成する適応フィルタ手段のフィルタ係数を、フィ
ルタ係数更新手段で更新する際に、フィルタ係数の前回
値から発散抑制係数を含む項を減算するフィルタ更新式
に従ってフィルタ係数を更新し、前記発散抑制係数を前
記適応フィルタ手段のフィルタ出力に応じて増加させる
ことによりフィルタ係数を減少させる。このため、発散
傾向となってフィルタ出力が大きな値となるときには、
フィルタ係数の減少量が大きくなるため、適応フィルタ
手段のフィルタ出力が小さく抑制されて、制御音源から
出力される制御音が抑制される。
【０００９】特に、フィルタ係数補正手段を、適応フィ
ルタ出力に基づくパワーが発散防止閾値を越える回数を
計数する計数手段と、この計数手段の計数値が所定値以
上となる毎に前記発散抑制係数を増加させてフィルタ係
数の減少量を増加させる減少量増加手段とで構成するこ
とにより、発散状態に近づくにつれてフィルタ係数の減
少量が大きくなり、これに応じて適応フィルタ手段のフ
ィルタ出力が小さくなり、異状音の発生を抑制すること
ができる。
ルタ出力に基づくパワーが発散防止閾値を越える回数を
計数する計数手段と、この計数手段の計数値が所定値以
上となる毎に前記発散抑制係数を増加させてフィルタ係
数の減少量を増加させる減少量増加手段とで構成するこ
とにより、発散状態に近づくにつれてフィルタ係数の減
少量が大きくなり、これに応じて適応フィルタ手段のフ
ィルタ出力が小さくなり、異状音の発生を抑制すること
ができる。
【００１０】さらに、計数手段を所定時間毎にクリアす
ることにより、長時間のうちに散発的に発生するドアを
大きな音をたてて閉めたり、鉄道のガードをくぐる等の
外乱を発散傾向と誤検知することを防止する。
ることにより、長時間のうちに散発的に発生するドアを
大きな音をたてて閉めたり、鉄道のガードをくぐる等の
外乱を発散傾向と誤検知することを防止する。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図２は、本発明を４気筒エンジンを搭載した車両
に適用した場合の一実施例を示す概略構成図である。図
２において、１は車体であって、車室２の前方に騒音源
としての４気筒エンジン３が配置されている。車室２内
には、前部座席４Ｆ及び後部座席４Ｒが配設されている
と共に、例えばダッシュボードの下部及び後部座席４Ｒ
の後方側に制御音源としてのオーディオ信号を出力する
制御音源を兼ねるラウドスピーカ５ａ及び５ｂが配設さ
れ、さらに天井の前方、中央及び後方部に夫々残留騒音
検出手段としてのマイクロフォン６ａ，６ｂ及び６ｃが
配設されている。
する。図２は、本発明を４気筒エンジンを搭載した車両
に適用した場合の一実施例を示す概略構成図である。図
２において、１は車体であって、車室２の前方に騒音源
としての４気筒エンジン３が配置されている。車室２内
には、前部座席４Ｆ及び後部座席４Ｒが配設されている
と共に、例えばダッシュボードの下部及び後部座席４Ｒ
の後方側に制御音源としてのオーディオ信号を出力する
制御音源を兼ねるラウドスピーカ５ａ及び５ｂが配設さ
れ、さらに天井の前方、中央及び後方部に夫々残留騒音
検出手段としてのマイクロフォン６ａ，６ｂ及び６ｃが
配設されている。
【００１２】また、エンジン３には、基準信号発生手段
としてのクランク角センサ７が取付けられ、このクラン
ク角センサ７からクランク軸が１８０度回転する毎に１
サイクルの正弦波状信号でなるクランク角検出信号Ｘが
出力される。そして、マイクロフォン６ａ〜６ｃから出
力される残留騒音検出信号ｅ1 〜ｅ3 がコントローラ１
５に入力されると共に、クランク角センサ７のクランク
角検出信号Ｘ及びイグニッションスイッチ１０のスイッ
チ信号もコントローラ１５に入力される。
としてのクランク角センサ７が取付けられ、このクラン
ク角センサ７からクランク軸が１８０度回転する毎に１
サイクルの正弦波状信号でなるクランク角検出信号Ｘが
出力される。そして、マイクロフォン６ａ〜６ｃから出
力される残留騒音検出信号ｅ1 〜ｅ3 がコントローラ１
５に入力されると共に、クランク角センサ７のクランク
角検出信号Ｘ及びイグニッションスイッチ１０のスイッ
チ信号もコントローラ１５に入力される。
【００１３】コントローラ１５は、図３に示すように、
クランク角検出信号Ｘが入力され、これをＡ／Ｄ変換し
て出力するＡ／Ｄ変換回路２１と、マイクロフォン６ａ
〜６ｃの残留騒音検出信号ｅ1 〜ｅ3 を増幅する増幅器
２２ａ〜２２ｃと、これら増幅器２２ａ〜２２ｃの増幅
出力をＡ／Ｄ変換して出力するＡ／Ｄ変換回路２３ａ〜
２３ｃと、各Ａ／Ｄ変換回路２１，２３ａ〜２３ｃの変
換出力及びイグニッションスイッチ１０のスイッチ信号
が入力されるマイクロコンピュータ２６と、このマイク
ロコンピュータ２６から出力されるラウドスピーカ５
ａ，５ｂの駆動信号ｙ1 ，ｙ2 をＤ／Ａ変換して出力す
るＤ／Ａ変換回路２７ａ，２７ｂと、これらＤ／Ａ変換
回路２７ａ，２７ｂの出力が入力され、これらをマイク
ロコンピュータ２６からの制御信号ＣＡで制御するアナ
ログスイッチ２８ａ，２８ｂと、これらアナログスイッ
チ２８ａ，２８ｂから出力されるアナログ信号を増幅し
てラウドスピーカ５ａ，５ｂに供給する増幅器２９ａ，
２９ｂとを備えている。
クランク角検出信号Ｘが入力され、これをＡ／Ｄ変換し
て出力するＡ／Ｄ変換回路２１と、マイクロフォン６ａ
〜６ｃの残留騒音検出信号ｅ1 〜ｅ3 を増幅する増幅器
２２ａ〜２２ｃと、これら増幅器２２ａ〜２２ｃの増幅
出力をＡ／Ｄ変換して出力するＡ／Ｄ変換回路２３ａ〜
２３ｃと、各Ａ／Ｄ変換回路２１，２３ａ〜２３ｃの変
換出力及びイグニッションスイッチ１０のスイッチ信号
が入力されるマイクロコンピュータ２６と、このマイク
ロコンピュータ２６から出力されるラウドスピーカ５
ａ，５ｂの駆動信号ｙ1 ，ｙ2 をＤ／Ａ変換して出力す
るＤ／Ａ変換回路２７ａ，２７ｂと、これらＤ／Ａ変換
回路２７ａ，２７ｂの出力が入力され、これらをマイク
ロコンピュータ２６からの制御信号ＣＡで制御するアナ
ログスイッチ２８ａ，２８ｂと、これらアナログスイッ
チ２８ａ，２８ｂから出力されるアナログ信号を増幅し
てラウドスピーカ５ａ，５ｂに供給する増幅器２９ａ，
２９ｂとを備えている。
【００１４】ここで、マイクロコンピュータ２６は、常
時、順次更新されるフィルタ係数Ｗmiに基づいて基準信
号としてのエンジン回転数検出信号Ｘのたたみ込み演算
を行ってラウドスピーカ５ａ，５ｂに対する駆動信号ｙ
1 ，ｙ2 を算出する適応ディジタルフィルタ処理と、エ
ンジン回転数検出信号Ｘに基づきマイクロフォン及びス
ピーカ間の空間伝達関数の組合せ数に応じて、モデル化
したモデル空間伝達関数に対応するフィルタ係数でフィ
ルタ処理された基準信号ｒkm（後述する(5) 式参照）を
生成するディジタルフィルタ処理と、このフィルタ処理
された基準信号ｒkmと残留騒音検出信号ｅ1 〜ｅ3 とに
基づき適応ディジタルフィルタ処理におけるフィルタ係
数ＷmiをＬＭＳ（Least Mean Square ）アルゴリズムを
用いて更新するフィルタ係数更新処理とを実行する。
時、順次更新されるフィルタ係数Ｗmiに基づいて基準信
号としてのエンジン回転数検出信号Ｘのたたみ込み演算
を行ってラウドスピーカ５ａ，５ｂに対する駆動信号ｙ
1 ，ｙ2 を算出する適応ディジタルフィルタ処理と、エ
ンジン回転数検出信号Ｘに基づきマイクロフォン及びス
ピーカ間の空間伝達関数の組合せ数に応じて、モデル化
したモデル空間伝達関数に対応するフィルタ係数でフィ
ルタ処理された基準信号ｒkm（後述する(5) 式参照）を
生成するディジタルフィルタ処理と、このフィルタ処理
された基準信号ｒkmと残留騒音検出信号ｅ1 〜ｅ3 とに
基づき適応ディジタルフィルタ処理におけるフィルタ係
数ＷmiをＬＭＳ（Least Mean Square ）アルゴリズムを
用いて更新するフィルタ係数更新処理とを実行する。
【００１５】ここで、マイクロコンピュータ２６の制御
原理を一般式を用いて説明する。今、第ｋ番目のマイク
ロフォン６ａ〜６ｃが検出した残留騒音検出信号をｅk
(n)、ラウドスピーカ５ａ及び５ｂからの制御音（二次
音）が無いときの第ｋ番目のマイクロフォン６ａ〜６ｃ
が検出した残留騒音検出信号をｅpt(n) 、第ｍ番目のラ
ウドスピーカ５ａ及び５ｂと第ｋ番目のマイクロフォン
６ａ〜６ｃとの間の伝達関数ＨkmをＦＩＲ（有限インパ
ルス応答）関数で表したときの第ｊ番目（ｊ＝０，１，
２，──Ｉc - 1 ）の項に対応するフィルタ係数をＣ
kmj ′、エンジン回転数検出信号をＸ(n) 、このエンジ
ン回転数検出信号Ｘ(n) を入力し第ｍ番目のラウドスピ
ーカ５ａ及び５ｂを駆動する適応ディジタルフィルタの
第ｉ番目（ｉ＝０，１，２，─ＩF -1）の係数をＷmiと
すると、下記(2) 式が成立する。
原理を一般式を用いて説明する。今、第ｋ番目のマイク
ロフォン６ａ〜６ｃが検出した残留騒音検出信号をｅk
(n)、ラウドスピーカ５ａ及び５ｂからの制御音（二次
音）が無いときの第ｋ番目のマイクロフォン６ａ〜６ｃ
が検出した残留騒音検出信号をｅpt(n) 、第ｍ番目のラ
ウドスピーカ５ａ及び５ｂと第ｋ番目のマイクロフォン
６ａ〜６ｃとの間の伝達関数ＨkmをＦＩＲ（有限インパ
ルス応答）関数で表したときの第ｊ番目（ｊ＝０，１，
２，──Ｉc - 1 ）の項に対応するフィルタ係数をＣ
kmj ′、エンジン回転数検出信号をＸ(n) 、このエンジ
ン回転数検出信号Ｘ(n) を入力し第ｍ番目のラウドスピ
ーカ５ａ及び５ｂを駆動する適応ディジタルフィルタの
第ｉ番目（ｉ＝０，１，２，─ＩF -1）の係数をＷmiと
すると、下記(2) 式が成立する。
【００１６】 ここで、（ｎ）が付く項は、いずれもサンプリング時刻
ｎのサンプル値であり、また、Ｋはマイクロフォン６ａ
〜６ｃの数（本実施例では３個）、Ｍはラウドスピーカ
５ａ及び５ｂの数（本実施例では２個）、ＩC はＦＩＲ
ディジタルフィルタで表現されたフィルタ係数Ｃkm′の
タップ数（フィルタ次数）、ＩF は適応ディジタルフィ
ルタで表現されたフィルタ係数Ｗmiのタップ数（フィル
タ次数）である。
ｎのサンプル値であり、また、Ｋはマイクロフォン６ａ
〜６ｃの数（本実施例では３個）、Ｍはラウドスピーカ
５ａ及び５ｂの数（本実施例では２個）、ＩC はＦＩＲ
ディジタルフィルタで表現されたフィルタ係数Ｃkm′の
タップ数（フィルタ次数）、ＩF は適応ディジタルフィ
ルタで表現されたフィルタ係数Ｗmiのタップ数（フィル
タ次数）である。
【００１７】上記(2) 式中の右辺の「｛ΣＷmi・Ｘ(n-j
-i) ｝」（＝ｙm ）の項は、エンジン回転数検出信号Ｘ
を適応ディジタルフィルタ処理したときの出力を表し、
「ΣＣkmj ・｛ΣＷmi・Ｘ(n-j-i) ｝」の項は第ｍ番目
のスピーカ５ａ及び５ｂに入力された信号エネルギがこ
れらスピーカ５ａ及び５ｂから音響エネルギとして出力
され、車室内の空間伝達関数Ｃkmを経て第ｋ番目のマイ
クロフォン６ａ〜６ｃに到達したときの信号を表し、さ
らに「ΣΣＣkmj ・｛ΣＷmi・Ｘ(n-j-i) ｝」の右辺第
２項全体は、第ｋ番目のマイクロフォン６ａ〜６ｃへの
到達信号を全スピーカについて足し合わせているから、
第ｋ番目のマイクロフォン６ａ〜６ｃに到達する二次音
の総和を表す。
-i) ｝」（＝ｙm ）の項は、エンジン回転数検出信号Ｘ
を適応ディジタルフィルタ処理したときの出力を表し、
「ΣＣkmj ・｛ΣＷmi・Ｘ(n-j-i) ｝」の項は第ｍ番目
のスピーカ５ａ及び５ｂに入力された信号エネルギがこ
れらスピーカ５ａ及び５ｂから音響エネルギとして出力
され、車室内の空間伝達関数Ｃkmを経て第ｋ番目のマイ
クロフォン６ａ〜６ｃに到達したときの信号を表し、さ
らに「ΣΣＣkmj ・｛ΣＷmi・Ｘ(n-j-i) ｝」の右辺第
２項全体は、第ｋ番目のマイクロフォン６ａ〜６ｃへの
到達信号を全スピーカについて足し合わせているから、
第ｋ番目のマイクロフォン６ａ〜６ｃに到達する二次音
の総和を表す。
【００１８】次いで、評価関数Ｊを下記(3) 式のように
置く。 そして、本実施例では、ＬＭＳアルゴリズムを採用し、
評価関数Ｊを最小とするフィルタ係数Ｗmiを求め、適応
ディジタルフィルタ処理の各フィルタ係数Ｗmiを更新す
る。最急降下法であるＬＭＳアルゴリズムは、下記(4)
式で示すように、適応ディジタルフィルタ処理のフィル
タ係数としてｎ番目の値Ｗmi(n) を用い、平均自乗誤差
の勾配∂Ｊ／∂Ｗmiを算出し、これをα倍して（ｎ＋
１）番目の値Ｗmi(n＋1)を求め、評価関数Ｊの値を小さ
くするように演算を実行する。
置く。 そして、本実施例では、ＬＭＳアルゴリズムを採用し、
評価関数Ｊを最小とするフィルタ係数Ｗmiを求め、適応
ディジタルフィルタ処理の各フィルタ係数Ｗmiを更新す
る。最急降下法であるＬＭＳアルゴリズムは、下記(4)
式で示すように、適応ディジタルフィルタ処理のフィル
タ係数としてｎ番目の値Ｗmi(n) を用い、平均自乗誤差
の勾配∂Ｊ／∂Ｗmiを算出し、これをα倍して（ｎ＋
１）番目の値Ｗmi(n＋1)を求め、評価関数Ｊの値を小さ
くするように演算を実行する。
【００１９】 但し、 ここで、αは収束係数であり、フィルタが最適に収束す
る速度や、その際の安定性に関与する係数である。
る速度や、その際の安定性に関与する係数である。
【００２０】また、βは発散抑制係数であり、制御音の
出力を決めるマイナス項として計算される係数であっ
て、発散を抑制する要素である。この値を大きくするこ
とにより適応デジタルフィルタ処理におけるフィルタ係
数Ｗmiが小さくなり、ラウドスピーカ５ａ，５ｂに対す
る駆動信号ｙ1,ｙ2 の値が小さくなってラウドスピーカ
５ａ，５ｂから出力される制御音の音圧が小さくなる。
出力を決めるマイナス項として計算される係数であっ
て、発散を抑制する要素である。この値を大きくするこ
とにより適応デジタルフィルタ処理におけるフィルタ係
数Ｗmiが小さくなり、ラウドスピーカ５ａ，５ｂに対す
る駆動信号ｙ1,ｙ2 の値が小さくなってラウドスピーカ
５ａ，５ｂから出力される制御音の音圧が小さくなる。
【００２１】このように、適応ディジタルフィルタ処理
におけるフィルタ係数Ｗmi(n+1) を、マイクロフォン６
ａ〜６ｃから出力される残留騒音検出信号ｅ1(n)〜e
3(n) とクランク角センサ７からのエンジン回転数検出
信号Ｘ(n) とエンジン回転数検出信号Ｘ(n) を適応ディ
ジタルフィルタ処理したときの出力ｙm (n) とに基づい
てＬＭＳアルゴリズムに従って順次更新することによ
り、入力される残留騒音検出信号ｅ1(n)〜ｅ3(n)を最小
とする駆動信号ｙ1(n)及びｙ2(n)が形成され、これらが
ラウドスピーカ５ａ及び５ｂに供給されて、これらから
出力される制御音によって車室２内の騒音が相殺され
る。
におけるフィルタ係数Ｗmi(n+1) を、マイクロフォン６
ａ〜６ｃから出力される残留騒音検出信号ｅ1(n)〜e
3(n) とクランク角センサ７からのエンジン回転数検出
信号Ｘ(n) とエンジン回転数検出信号Ｘ(n) を適応ディ
ジタルフィルタ処理したときの出力ｙm (n) とに基づい
てＬＭＳアルゴリズムに従って順次更新することによ
り、入力される残留騒音検出信号ｅ1(n)〜ｅ3(n)を最小
とする駆動信号ｙ1(n)及びｙ2(n)が形成され、これらが
ラウドスピーカ５ａ及び５ｂに供給されて、これらから
出力される制御音によって車室２内の騒音が相殺され
る。
【００２２】次に、上記実施例の動作をマイクロコンピ
ュータ２６の処理手順を示す図４、図５のフローチャー
トを伴って説明する。なお、全体のシステムはキースイ
ッチがオン状態となったときに、電源が投入され、マイ
クロコンピュータ２６で図４に示す騒音抑制制御処理を
所定時間（例えば１msec）毎のタイマ割込処理として実
行する。なお、電源投入時のメインプログラムによる初
期化処理によって制御信号ＣＡが“１”に設定され、こ
れによりアナログスイッチ２８ａ，２８ｂによってマイ
クロコンピュータ２６から出力される駆動信号ｙ1,ｙ2
がラウドスピーカ５ａ，５ｂに接続されると共に、β更
新カウンタＮがクリアされ、リセットタイマＴがリセッ
トされ、発散抑制係数βが“１”に設定される。
ュータ２６の処理手順を示す図４、図５のフローチャー
トを伴って説明する。なお、全体のシステムはキースイ
ッチがオン状態となったときに、電源が投入され、マイ
クロコンピュータ２６で図４に示す騒音抑制制御処理を
所定時間（例えば１msec）毎のタイマ割込処理として実
行する。なお、電源投入時のメインプログラムによる初
期化処理によって制御信号ＣＡが“１”に設定され、こ
れによりアナログスイッチ２８ａ，２８ｂによってマイ
クロコンピュータ２６から出力される駆動信号ｙ1,ｙ2
がラウドスピーカ５ａ，５ｂに接続されると共に、β更
新カウンタＮがクリアされ、リセットタイマＴがリセッ
トされ、発散抑制係数βが“１”に設定される。
【００２３】すなわち、先ず、ステップＳ１で、イグニ
ッションスイッチ１０のスイッチ信号を読込み、これが
オン状態であるか否かを判定する。この判定はエンジン
３が回転中であるか否かを判定するものであり、イグニ
ッションスイッチ１０がオフ状態であるときには、エン
ジン停止中であると判断してそのままタイマ割込処理を
終了し、イグニッションスイッチ１０がオン状態である
ときにはステップＳ２に移行する。
ッションスイッチ１０のスイッチ信号を読込み、これが
オン状態であるか否かを判定する。この判定はエンジン
３が回転中であるか否かを判定するものであり、イグニ
ッションスイッチ１０がオフ状態であるときには、エン
ジン停止中であると判断してそのままタイマ割込処理を
終了し、イグニッションスイッチ１０がオン状態である
ときにはステップＳ２に移行する。
【００２４】このステップＳ２では、残留騒音検出信号
ｅ1 〜ｅ3 及び基準信号Ｘ(n) を読込み、次いで、ステ
ップＳ３に移行して、前記(5) 式に対応するディジタル
フィルタ処理を行ってフィルタ処理された基準信号ｒkm
を算出し、次いでステップＳ４に移行してステップＳ３
で算出されたフィルタ処理された基準信号ｒkmと残留騒
音検出信号ｅ1 〜ｅ3 とに基づいて前記(4) 式の演算を
行ってフィルタ係数Ｗmi(n＋1)を算出し、次いでステッ
プＳ５に移行して算出されたフィルタ係数Ｗmi(n＋1)を
もとに適応ディジタルフィルタ処理を実行してラウドス
ピーカ５ａ，５ｂに対する駆動信号ｙ1 ，ｙ2 を算出
し、次いでステップＳ６に移行して算出した駆動信号ｙ
1 ，ｙ2 をＤ／Ａ変換回路２７ａ，２７ｂに出力してか
らステップＳ７に移行する。
ｅ1 〜ｅ3 及び基準信号Ｘ(n) を読込み、次いで、ステ
ップＳ３に移行して、前記(5) 式に対応するディジタル
フィルタ処理を行ってフィルタ処理された基準信号ｒkm
を算出し、次いでステップＳ４に移行してステップＳ３
で算出されたフィルタ処理された基準信号ｒkmと残留騒
音検出信号ｅ1 〜ｅ3 とに基づいて前記(4) 式の演算を
行ってフィルタ係数Ｗmi(n＋1)を算出し、次いでステッ
プＳ５に移行して算出されたフィルタ係数Ｗmi(n＋1)を
もとに適応ディジタルフィルタ処理を実行してラウドス
ピーカ５ａ，５ｂに対する駆動信号ｙ1 ，ｙ2 を算出
し、次いでステップＳ６に移行して算出した駆動信号ｙ
1 ，ｙ2 をＤ／Ａ変換回路２７ａ，２７ｂに出力してか
らステップＳ７に移行する。
【００２５】このステップＳ７では、ラウドスピーカ５
ａ，５ｂを駆動する駆動信号ｙ1,ｙ2 の安定性を表すＷ
パワーＷP を下記(11)式に従って算出する。ここで、Ｗ
パワーＷP の導出について説明する。各ラウドスピーカ
に対する出力の一般式は次のように表される。 ここで、Ｗm0，Ｗm1は、ｍ番目のスピーカ出力信号の振
幅、位相を制御する適応ディジタルフィルタのフィルタ
係数であり、ｙm は適応ディジタルフィルタの出力であ
って、適応ディジタルフィルタのフィルタ係数と基準信
号Ｘ(n) との畳込みによって表される。
ａ，５ｂを駆動する駆動信号ｙ1,ｙ2 の安定性を表すＷ
パワーＷP を下記(11)式に従って算出する。ここで、Ｗ
パワーＷP の導出について説明する。各ラウドスピーカ
に対する出力の一般式は次のように表される。 ここで、Ｗm0，Ｗm1は、ｍ番目のスピーカ出力信号の振
幅、位相を制御する適応ディジタルフィルタのフィルタ
係数であり、ｙm は適応ディジタルフィルタの出力であ
って、適応ディジタルフィルタのフィルタ係数と基準信
号Ｘ(n) との畳込みによって表される。
【００２６】(7) 式を、Ｚ変換すると、下記(8) 式にな
る。 Ｙm (Z) ＝Ｗm0・Ｘ(Z) ＋Ｗm1・Ｘ(Z) ・Ｚ-1 ＝（Ｗm0＋Ｗm1・Ｚ-1）Ｘ(Z) …………………(8) ここで、
る。 Ｙm (Z) ＝Ｗm0・Ｘ(Z) ＋Ｗm1・Ｘ(Z) ・Ｚ-1 ＝（Ｗm0＋Ｗm1・Ｚ-1）Ｘ(Z) …………………(8) ここで、
【００２７】
【数１】
【００２８】ここで、ω＝２πｆ ：入力信号角周波数 Ｔ＝１／ｆsample ：サンプル周期 ｆsample ：サンプル周波数 この(9) 式で両辺のパワーをとると、下記(10)式にな
る。
る。
【００２９】
【数２】
【００３０】この(10)式で、入力のパワーＸP はプログ
ラムで作り出しているため、実際に出力の不安定性をチ
ェックするために用いる量としては、適応ディジタルフ
ィルタのフィルタ係数から計算する下記(11)式を用いて
おり、これをＷパワーＷP と称している。 ＷP ＝Ｗm0 2 ＋Ｗm1 2 ＋２・Ｗm0・Ｗm1cos(２πｆ／ｆsample) ……………………(11) 次いで、ステップＳ８に移行して、上記ステップＳ７で
算出したシステムの安定性を表すＷパワーＷP が発散防
止閾値Ａ以上であるか否かを判定し、ＷP ＜Ａであると
きにはシステムが安定であると判断してそのままタイマ
割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰し、
ＷP ≧Ａであるときにはシステムが不安定に近づいてい
ると判断して、ステップＳ９に移行する。
ラムで作り出しているため、実際に出力の不安定性をチ
ェックするために用いる量としては、適応ディジタルフ
ィルタのフィルタ係数から計算する下記(11)式を用いて
おり、これをＷパワーＷP と称している。 ＷP ＝Ｗm0 2 ＋Ｗm1 2 ＋２・Ｗm0・Ｗm1cos(２πｆ／ｆsample) ……………………(11) 次いで、ステップＳ８に移行して、上記ステップＳ７で
算出したシステムの安定性を表すＷパワーＷP が発散防
止閾値Ａ以上であるか否かを判定し、ＷP ＜Ａであると
きにはシステムが安定であると判断してそのままタイマ
割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰し、
ＷP ≧Ａであるときにはシステムが不安定に近づいてい
ると判断して、ステップＳ９に移行する。
【００３１】ステップＳ９では、β更新カウンタＮをイ
ンクリメントしてステップＳ１０に移行する。ここでβ
更新カウンタＮは、騒音抑制制御中にＷパワーが発散防
止閾値Ａ以上になった回数を累積するカウンタである。
ステップＳ１０では、リセットタイマＴがスタートした
ときにセットされるフラグ１がセットされているか否か
を判定し、フラグ１がセットされていれば直接ステップ
Ｓ１３に移行し、フラグ１がセットされていなければス
テップＳ１１に移行してリセットタイマＴをスタートさ
せ、次いでステップＳ１２でフラグ１をセットしてから
ステップＳ１３に移行する。ここで、リセットタイマＴ
には、騒音抑制制御中にＷパワーが発散防止閾値Ａ以上
になった回数を累積する時間（例えば180 秒）が設定さ
れる。
ンクリメントしてステップＳ１０に移行する。ここでβ
更新カウンタＮは、騒音抑制制御中にＷパワーが発散防
止閾値Ａ以上になった回数を累積するカウンタである。
ステップＳ１０では、リセットタイマＴがスタートした
ときにセットされるフラグ１がセットされているか否か
を判定し、フラグ１がセットされていれば直接ステップ
Ｓ１３に移行し、フラグ１がセットされていなければス
テップＳ１１に移行してリセットタイマＴをスタートさ
せ、次いでステップＳ１２でフラグ１をセットしてから
ステップＳ１３に移行する。ここで、リセットタイマＴ
には、騒音抑制制御中にＷパワーが発散防止閾値Ａ以上
になった回数を累積する時間（例えば180 秒）が設定さ
れる。
【００３２】ステップＳ１３では、リセットタイマＴが
タイムアップしたか否かを判定し、タイムアップしたと
きにはステップＳ１４に移行してβ更新カウンタＮをク
リアし、次いでステップＳ１５に移行してフラグ１をリ
セットしてからタイマ割込処理を終了して所定のメイン
プログラムに復帰し、タイムアップしていないときに
は、ステップＳ１６に移行する。
タイムアップしたか否かを判定し、タイムアップしたと
きにはステップＳ１４に移行してβ更新カウンタＮをク
リアし、次いでステップＳ１５に移行してフラグ１をリ
セットしてからタイマ割込処理を終了して所定のメイン
プログラムに復帰し、タイムアップしていないときに
は、ステップＳ１６に移行する。
【００３３】このステップＳ１６では、β更新カウンタ
のカウント値Ｎが予め設定した設定値Ｃ以上になったか
否かを判定する。この判定は、システムが安定状態から
発散傾向となったか否かを判定するものであり、Ｎ＜Ｃ
であるときには安定状態にあるものと判断してタイマ割
込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰し、Ｎ
≧Ｃであるときには発散傾向にあるものと判断してステ
ップＳ１７に移行して発散抑制係数βの値を２倍に更新
し、次いでステップＳ１８へ移行しβ更新カウンタＮを
クリアしてからステップＳ１９に移行する。
のカウント値Ｎが予め設定した設定値Ｃ以上になったか
否かを判定する。この判定は、システムが安定状態から
発散傾向となったか否かを判定するものであり、Ｎ＜Ｃ
であるときには安定状態にあるものと判断してタイマ割
込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰し、Ｎ
≧Ｃであるときには発散傾向にあるものと判断してステ
ップＳ１７に移行して発散抑制係数βの値を２倍に更新
し、次いでステップＳ１８へ移行しβ更新カウンタＮを
クリアしてからステップＳ１９に移行する。
【００３４】このステップＳ１９では、ステップＳ１７
で更新された発散抑制係数βの値が予め設定した設定値
Ｄ以上になったか否かを判定し、β＜Ｄであるときに
は、まだ安定領域にあるものと判断してタイマ割込処理
を終了して所定のメインプログラムに復帰し、β≧Ｄで
あるときには、発散状態に達したものと判断してステッ
プＳ２０に移行し、論理値“０”の制御信号ＣＡをアナ
ログスイッチ２８ａ，２８ｂに出力してアナログスイッ
チ２８ａ，２８ｂをオフ状態とし、ラウドスピーカ５
ａ，５ｂからの制御音の放音を中止することによりシス
テムを停止する。
で更新された発散抑制係数βの値が予め設定した設定値
Ｄ以上になったか否かを判定し、β＜Ｄであるときに
は、まだ安定領域にあるものと判断してタイマ割込処理
を終了して所定のメインプログラムに復帰し、β≧Ｄで
あるときには、発散状態に達したものと判断してステッ
プＳ２０に移行し、論理値“０”の制御信号ＣＡをアナ
ログスイッチ２８ａ，２８ｂに出力してアナログスイッ
チ２８ａ，２８ｂをオフ状態とし、ラウドスピーカ５
ａ，５ｂからの制御音の放音を中止することによりシス
テムを停止する。
【００３５】ここで、図４のステップＳ３及びＳ４の処
理がフィルタ係数更新手段に対応し、ステップＳ５の処
理が適応フィルタ手段に対応し、ステップＳ７〜Ｓ１５
の処理が計数手段に対応し、ステップＳ１６〜Ｓ１８の
処理が減少量増加手段に対応している。したがって、
今、キースイッチがオフ状態で車両が駐車状態にあると
すると、コントローラ１５の電源が遮断されており、騒
音抑制制御処理の実行が停止されている。
理がフィルタ係数更新手段に対応し、ステップＳ５の処
理が適応フィルタ手段に対応し、ステップＳ７〜Ｓ１５
の処理が計数手段に対応し、ステップＳ１６〜Ｓ１８の
処理が減少量増加手段に対応している。したがって、
今、キースイッチがオフ状態で車両が駐車状態にあると
すると、コントローラ１５の電源が遮断されており、騒
音抑制制御処理の実行が停止されている。
【００３６】この状態からキースイッチをオン状態とす
ると、コントローラ１５に通電が開始され、このコント
ローラ１５で図４の騒音抑制制御処理が実行開始され
る。このとき、イグニションスイッチ１０がオフ状態を
維持しているときには、エンジン３が停止中であり騒音
を発生していないので、図４のタイマ割込処理が実行さ
れたときにステップＳ１からそのままタイマ割込処理を
終了するので、騒音抑制制御処理が実行されることはな
い。
ると、コントローラ１５に通電が開始され、このコント
ローラ１５で図４の騒音抑制制御処理が実行開始され
る。このとき、イグニションスイッチ１０がオフ状態を
維持しているときには、エンジン３が停止中であり騒音
を発生していないので、図４のタイマ割込処理が実行さ
れたときにステップＳ１からそのままタイマ割込処理を
終了するので、騒音抑制制御処理が実行されることはな
い。
【００３７】この状態で、イグニションスイッチ１０を
オン状態にして、エンジンを始動すると、図４のタイマ
割込処理が実行されたときに、騒音抑制制御処理の実行
を開始する。この騒音抑制制御処理では、ステップＳ１
を経て、ステップＳ２でマイクロフォン６ａ〜６ｃの出
力である残留騒音検出信号ｅ1 〜ｅ3 及びクランク角セ
ンサ７からの基準信号Ｘ(n) を読込み、ディジタルフィ
ルタ処理によってフィルタ処理された基準信号ｒkmを算
出すると共に、これに基づいて(4) 式に従って適応フィ
ルタ係数Ｗmiを算出する（ステップＳ３，Ｓ４）。この
とき、発散抑制係数βは初期化処理で設定された“１”
を維持しており、フィルタ係数の減少量を決定する発散
抑制係数βを含む項は、正常状態であれば、駆動信号ｙ
m が小さい値であることから、小さい値となっている。
オン状態にして、エンジンを始動すると、図４のタイマ
割込処理が実行されたときに、騒音抑制制御処理の実行
を開始する。この騒音抑制制御処理では、ステップＳ１
を経て、ステップＳ２でマイクロフォン６ａ〜６ｃの出
力である残留騒音検出信号ｅ1 〜ｅ3 及びクランク角セ
ンサ７からの基準信号Ｘ(n) を読込み、ディジタルフィ
ルタ処理によってフィルタ処理された基準信号ｒkmを算
出すると共に、これに基づいて(4) 式に従って適応フィ
ルタ係数Ｗmiを算出する（ステップＳ３，Ｓ４）。この
とき、発散抑制係数βは初期化処理で設定された“１”
を維持しており、フィルタ係数の減少量を決定する発散
抑制係数βを含む項は、正常状態であれば、駆動信号ｙ
m が小さい値であることから、小さい値となっている。
【００３８】このように、ＬＭＳアルゴリズムに従った
適応ディジタルフィルタ処理におけるフィルタ係数Ｗmi
が順次更新されるので、前述した(3) 式で表される評価
関数Ｊ即ち残留騒音検出信号の自乗和とラウドスピーカ
５ａ，５ｂに対する駆動信号の自乗和が最小となるよう
にラウドスピーカ５ａ，５ｂに対する駆動信号ｙ1 ，ｙ
2 が算出され、これがＤ／Ａ変換回路２７ａ，２７ｂ及
びアナログスイッチ２８ａ，２８ｂを介してラウドスピ
ーカ５ａ，５ｂに供給される。このため、ラウドスピー
カ５ａ，５ｂから駆動信号ｙ1 ，ｙ2 に応じた制御音が
放音され、これが騒音と干渉することにより、評価関数
Ｊ即ちマイクロフォン６ａ〜６ｃの残留騒音検出信号ｅ
1 〜ｅ3 の自乗和と駆動信号ｙ1,ｙ2 の自乗和との和が
最小となるように消音制御される。
適応ディジタルフィルタ処理におけるフィルタ係数Ｗmi
が順次更新されるので、前述した(3) 式で表される評価
関数Ｊ即ち残留騒音検出信号の自乗和とラウドスピーカ
５ａ，５ｂに対する駆動信号の自乗和が最小となるよう
にラウドスピーカ５ａ，５ｂに対する駆動信号ｙ1 ，ｙ
2 が算出され、これがＤ／Ａ変換回路２７ａ，２７ｂ及
びアナログスイッチ２８ａ，２８ｂを介してラウドスピ
ーカ５ａ，５ｂに供給される。このため、ラウドスピー
カ５ａ，５ｂから駆動信号ｙ1 ，ｙ2 に応じた制御音が
放音され、これが騒音と干渉することにより、評価関数
Ｊ即ちマイクロフォン６ａ〜６ｃの残留騒音検出信号ｅ
1 〜ｅ3 の自乗和と駆動信号ｙ1,ｙ2 の自乗和との和が
最小となるように消音制御される。
【００３９】一方、ステップＳ７以降のフィルタ係数補
正処理においては、システムが安定状態にある正常状態
では、上記したように、評価関数Ｊが最小となるように
制御されていることから、ＷパワーＷP が小さい値とな
るため、ＷP ＜ＡとなってステップＳ８からそのままタ
イマ割込処理を終了し、発散抑制係数βの更新は行われ
ず、β＝１の状態を保持している。
正処理においては、システムが安定状態にある正常状態
では、上記したように、評価関数Ｊが最小となるように
制御されていることから、ＷパワーＷP が小さい値とな
るため、ＷP ＜ＡとなってステップＳ８からそのままタ
イマ割込処理を終了し、発散抑制係数βの更新は行われ
ず、β＝１の状態を保持している。
【００４０】ところが、騒音抑制制御が不安定状態に近
づきつつある発散傾向となると、フィルタ係数Ｗmiが小
さい値に収束せず比較的大きな値となるためＷパワーＷ
P が発散防止閾値Ａ以上となって、β更新カウンタをイ
ンクリメントし（ステップＳ９）、次いで、リセットタ
イマＴが計時中でなければ計時を開始する（ステップＳ
１０〜Ｓ１２）。そして、リセットタイマＴがタイムア
ップしたか否かを判定する（ステップＳ１３）。このよ
うに、リセットタイマＴを設けたのは、発散以外の例え
ばドアを大きな音をたてて閉めた時、鉄道のガードをく
ぐった時等の外乱が生じてＷパワーが一時的に大きくな
ったときに発散と誤判断するのを防止する目的でβ更新
カウンタを累積する時間を区切るためである。
づきつつある発散傾向となると、フィルタ係数Ｗmiが小
さい値に収束せず比較的大きな値となるためＷパワーＷ
P が発散防止閾値Ａ以上となって、β更新カウンタをイ
ンクリメントし（ステップＳ９）、次いで、リセットタ
イマＴが計時中でなければ計時を開始する（ステップＳ
１０〜Ｓ１２）。そして、リセットタイマＴがタイムア
ップしたか否かを判定する（ステップＳ１３）。このよ
うに、リセットタイマＴを設けたのは、発散以外の例え
ばドアを大きな音をたてて閉めた時、鉄道のガードをく
ぐった時等の外乱が生じてＷパワーが一時的に大きくな
ったときに発散と誤判断するのを防止する目的でβ更新
カウンタを累積する時間を区切るためである。
【００４１】したがって、リセットタイマＴがタイムア
ップしていれば、β更新カウンタをクリアし（ステップ
Ｓ１４）、次いでリセットタイマＴが計時中セットされ
ているフラグ１をリセットしてからタイマ割込処理を終
了する。一方、リセットタイマＴがタイムアップしてい
ないときには、ＷパワーＷP が発散防止閾値Ａ以上とな
った回数をβ更新カウンタのカウント値Ｎが閾値Ｃ以上
となったか否か判断する（ステップＳ１６）。すなわ
ち、Ｎ≧Ｃとなった場合システムが不安定になったもの
と見做している。したがって、Ｎ＜Ｃであれば未だ不安
定ではないので、そのままタイマ割込処理を終了する
が、Ｎ≧Ｃであればシステムが不安定状態となったもの
と判断して、発散抑制係数βを現在値の２倍に更新して
（β＝β×２）（ステップＳ１７）、フィルタ係数Ｗmi
の減少量を倍増することにより、駆動信号ｙ1,ｙ2 を小
さくしてラウドスピーカ５ａ，５ｂの出力を小さくす
る。
ップしていれば、β更新カウンタをクリアし（ステップ
Ｓ１４）、次いでリセットタイマＴが計時中セットされ
ているフラグ１をリセットしてからタイマ割込処理を終
了する。一方、リセットタイマＴがタイムアップしてい
ないときには、ＷパワーＷP が発散防止閾値Ａ以上とな
った回数をβ更新カウンタのカウント値Ｎが閾値Ｃ以上
となったか否か判断する（ステップＳ１６）。すなわ
ち、Ｎ≧Ｃとなった場合システムが不安定になったもの
と見做している。したがって、Ｎ＜Ｃであれば未だ不安
定ではないので、そのままタイマ割込処理を終了する
が、Ｎ≧Ｃであればシステムが不安定状態となったもの
と判断して、発散抑制係数βを現在値の２倍に更新して
（β＝β×２）（ステップＳ１７）、フィルタ係数Ｗmi
の減少量を倍増することにより、駆動信号ｙ1,ｙ2 を小
さくしてラウドスピーカ５ａ，５ｂの出力を小さくす
る。
【００４２】このように、発散抑制係数βを倍増して
も、依然としてＷパワーＷP が発散防止閾値Ａ以上とな
る回数が設定値Ｃ以上となるときには、発散抑制係数β
の倍増を繰り返してラウドスピーカ５ａ，５ｂの出力を
抑制するが、発散抑制係数βが設定値Ｄに達した時即ち
発散抑制係数の更新回数が所定回数に達したときには、
発散状態で、その抑制が困難であるものであると判断し
て制御信号ＣＡを論理値“０”として、アナログスイッ
チ２８ａ，２８ｂをオフ状態とし、ラウドスピーカ５
ａ，５ｂからの制御音の発生を停止させる。この結果、
発散による異状音の発生を抑制することができる。
も、依然としてＷパワーＷP が発散防止閾値Ａ以上とな
る回数が設定値Ｃ以上となるときには、発散抑制係数β
の倍増を繰り返してラウドスピーカ５ａ，５ｂの出力を
抑制するが、発散抑制係数βが設定値Ｄに達した時即ち
発散抑制係数の更新回数が所定回数に達したときには、
発散状態で、その抑制が困難であるものであると判断し
て制御信号ＣＡを論理値“０”として、アナログスイッ
チ２８ａ，２８ｂをオフ状態とし、ラウドスピーカ５
ａ，５ｂからの制御音の発生を停止させる。この結果、
発散による異状音の発生を抑制することができる。
【００４３】なお、車両を停車させて、イグニッション
スイッチ１０をオフ状態とし、その後再度イグニッショ
ンスイッチ１０をオン状態とすることにより、初期化処
理で発散抑制係数βが“１”に再設定される。このよう
に、上記発散抑制処理では、リセットタイマＴ及びβ更
新カウンタＮを設け、β更新カウンタＮがスタートして
から一定時間毎にβ更新カウンタＮをクリアするように
しているので、外乱によって長時間にわたって散発的に
発生する適応ディジタルフィルタ処理におけるフィルタ
出力の増大で発散抑制係数βを更新することがなく、逆
に、適応ディジタルフィルタ処理におけるフィルタ出力
が頻繁に大きくなるような場合において発散を抑えなけ
ればならないときには有効に発散抑制係数βを更新する
ことができる。
スイッチ１０をオフ状態とし、その後再度イグニッショ
ンスイッチ１０をオン状態とすることにより、初期化処
理で発散抑制係数βが“１”に再設定される。このよう
に、上記発散抑制処理では、リセットタイマＴ及びβ更
新カウンタＮを設け、β更新カウンタＮがスタートして
から一定時間毎にβ更新カウンタＮをクリアするように
しているので、外乱によって長時間にわたって散発的に
発生する適応ディジタルフィルタ処理におけるフィルタ
出力の増大で発散抑制係数βを更新することがなく、逆
に、適応ディジタルフィルタ処理におけるフィルタ出力
が頻繁に大きくなるような場合において発散を抑えなけ
ればならないときには有効に発散抑制係数βを更新する
ことができる。
【００４４】なお、上記実施例においては、フィルタ係
数補正手段として、発散抑制係数βを倍増させる場合に
ついて説明したが、これに限定されるものではなく、発
散抑制係数βに一定値又は更新回数に応じて増加する値
を加算するようにしてもよく、要は発散傾向が継続して
いるときにフィルタ係数の減少量を増加させるようにす
ればよい。
数補正手段として、発散抑制係数βを倍増させる場合に
ついて説明したが、これに限定されるものではなく、発
散抑制係数βに一定値又は更新回数に応じて増加する値
を加算するようにしてもよく、要は発散傾向が継続して
いるときにフィルタ係数の減少量を増加させるようにす
ればよい。
【００４５】また、上記実施例においては、イグニッシ
ョンスイッチ１０がオン状態を継続している間発散抑制
係数βは累積値に維持される場合について説明したが、
これに限らず、所定時間以上発散抑制係数βの更新がな
いときには、発散抑制係数βを減少させるようにしても
よい。さらに、上記実施例においては、制御音源として
ラウドスピーカを適用した場合について説明したが、こ
れに限定されるものではなく、振動子を適用することも
でき、また残留騒音検出手段としてのマイクロフォンも
加速度振動センサを適用することもできる。
ョンスイッチ１０がオン状態を継続している間発散抑制
係数βは累積値に維持される場合について説明したが、
これに限らず、所定時間以上発散抑制係数βの更新がな
いときには、発散抑制係数βを減少させるようにしても
よい。さらに、上記実施例においては、制御音源として
ラウドスピーカを適用した場合について説明したが、こ
れに限定されるものではなく、振動子を適用することも
でき、また残留騒音検出手段としてのマイクロフォンも
加速度振動センサを適用することもできる。
【００４６】さらにまた、ラウドスピーカ及びマイクロ
フォンの設置数は上記実施例に限定されるものではな
く、１以上の任意数とすることができる。また、上記実
施例ではエンジン騒音を抑制する場合について説明した
が、これに限定されるものではなく、車輪に路面からの
振動入力を検出してロードノイズを抑制したり、窓ガラ
スの振動を検出して風切り音を抑制したりすることがで
き、これらの複合音を抑制することもできる。
フォンの設置数は上記実施例に限定されるものではな
く、１以上の任意数とすることができる。また、上記実
施例ではエンジン騒音を抑制する場合について説明した
が、これに限定されるものではなく、車輪に路面からの
振動入力を検出してロードノイズを抑制したり、窓ガラ
スの振動を検出して風切り音を抑制したりすることがで
き、これらの複合音を抑制することもできる。
【００４７】さらに、上記実施例では、マイクロコンピ
ュータ２６で、適応ディジタルフィルタ処理、モデル空
間伝達関数に応じたフィルタ係数のディジタルフィルタ
処理を行う場合について説明したが、これらに代えて独
立した適応ディジタルフィルタ及びディジタルフィルタ
を適用することもできる。さらにまた、上記実施例では
本発明を車両に適用した場合について説明したが、これ
に限定されるものではなく、航空機の室内の騒音低減の
場合等にも適用できる。
ュータ２６で、適応ディジタルフィルタ処理、モデル空
間伝達関数に応じたフィルタ係数のディジタルフィルタ
処理を行う場合について説明したが、これらに代えて独
立した適応ディジタルフィルタ及びディジタルフィルタ
を適用することもできる。さらにまた、上記実施例では
本発明を車両に適用した場合について説明したが、これ
に限定されるものではなく、航空機の室内の騒音低減の
場合等にも適用できる。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る能
動型騒音制御装置によれば、適応フィルタ手段のフィル
タ係数を更新するフィルタ係数更新手段が、フィルタ係
数の前回値から発散抑制係数を含む項を減算するフィル
タ更新式に従ってフィルタ係数を更新すると共に、前記
発散抑制係数を前記適応フィルタ手段のフィルタ出力に
応じて増加させることによりフィルタ係数を減少させる
フィルタ係数補正手段を備えているので、発散傾向とな
ったときに、フィルタ係数を減少させて、制御音源から
出力される制御音を小さく抑制し、制御音源から異状音
が出力されることを防止することができる効果が得られ
る。
動型騒音制御装置によれば、適応フィルタ手段のフィル
タ係数を更新するフィルタ係数更新手段が、フィルタ係
数の前回値から発散抑制係数を含む項を減算するフィル
タ更新式に従ってフィルタ係数を更新すると共に、前記
発散抑制係数を前記適応フィルタ手段のフィルタ出力に
応じて増加させることによりフィルタ係数を減少させる
フィルタ係数補正手段を備えているので、発散傾向とな
ったときに、フィルタ係数を減少させて、制御音源から
出力される制御音を小さく抑制し、制御音源から異状音
が出力されることを防止することができる効果が得られ
る。
【００４９】また、請求項２に係る能動型騒音制御装置
によれば、フィルタ係数補正手段が、適応フィルタ出力
に基づくパワーが発散防止閾値を越える回数を計数する
計数手段と、該計数手段の計数値が所定値以上となる毎
に前記発散抑制係数を増加させてフィルタ係数の減少量
を増加させる減少量増加手段とを備えているので、発散
係数が継続している場合に、フィルタ係数の減少量が順
次増大することから制御音源から異状音が出力されるこ
とをより確実に防止することができる効果が得られる。
によれば、フィルタ係数補正手段が、適応フィルタ出力
に基づくパワーが発散防止閾値を越える回数を計数する
計数手段と、該計数手段の計数値が所定値以上となる毎
に前記発散抑制係数を増加させてフィルタ係数の減少量
を増加させる減少量増加手段とを備えているので、発散
係数が継続している場合に、フィルタ係数の減少量が順
次増大することから制御音源から異状音が出力されるこ
とをより確実に防止することができる効果が得られる。
【００５０】さらに、請求項３に係る能動型騒音制御装
置によれば、適応フィルタ出力に基づくパワーが発散防
止閾値を越える回数を計数する計数手段が所定時間毎に
クリアされるので、ドアを大きな音で閉めたり、鉄道の
ガードをくぐったりして長時間にわたって散発的に発生
する外乱を発散状態と誤判断することにより騒音抑制効
果が低下されることを防止することができる効果が得ら
れる。
置によれば、適応フィルタ出力に基づくパワーが発散防
止閾値を越える回数を計数する計数手段が所定時間毎に
クリアされるので、ドアを大きな音で閉めたり、鉄道の
ガードをくぐったりして長時間にわたって散発的に発生
する外乱を発散状態と誤判断することにより騒音抑制効
果が低下されることを防止することができる効果が得ら
れる。
【図１】本発明の基本構成を示す機能ブロック図であ
る。
る。
【図２】実施例の概略構成図である。
【図３】実施例のコントローラのブロック図である。
【図４】実施例のフローチャートである。
２ 車室 ３ エンジン ５ａ，５ｂ ラウドスピーカ ６ａ〜６ｃ マイクロフォン ７ クランク角センサ １０ イグニッションスイッチ １５ コントローラ ２６ マイクロコンピュータ ２８ａ，２８ｂ アナログスイッチ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−97989（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−148709（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−124576（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−61481（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−27778（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−70490（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G10K 11/178 B60R 11/02 H04B 3/23 H03H 21/00
Claims (3)
- 【請求項１】 駆動源の騒音発生状態に応じた基準信号
を発生する基準信号発生手段と、該基準信号発生手段の
基準信号を適応フィルタ処理して制御音源に供給する適
応フィルタ手段と、観測位置の残留騒音を検出する残留
騒音検出手段と、前記基準信号発生手段の基準信号と残
留騒音検出手段の残留騒音検出値とに基づいて最急降下
法によって前記適応フィルタ処理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能動型騒音制御装
置において、前記フィルタ係数更新手段は、フィルタ係
数の前回値から発散抑制係数を含む項を減算するフィル
タ更新式に従ってフィルタ係数を更新すると共に、前記
発散抑制係数を前記適応フィルタ手段のフィルタ出力に
応じて増加させることによりフィルタ係数を減少させる
フィルタ係数補正手段を備えたことを特徴とする能動型
騒音制御装置。 - 【請求項２】 前記フィルタ係数補正手段は、適応フィ
ルタ出力に基づくパワーが発散防止閾値を越える回数を
計数する計数手段と、該計数手段の計数値が所定値以上
となる毎に前記発散抑制係数を増加させてフィルタ係数
の減少量を増加させる減少量増加手段とを備えたことを
特徴とする請求項１記載の能動型騒音制御装置。 - 【請求項３】 前記フィルタ係数補正手段は、適応フィ
ルタ出力に基づくパワーが発生防止閾値を越える回数を
計数し且つ所定時間毎にクリアされる計数手段と、該計
数手段の計数値が所定値以上となる毎に前記発散抑制係
数を増加させてフィルタ係数の減少量を増加させる減少
量増加手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の
能動型騒音制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23825891A JP3264951B2 (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | 能動型騒音制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23825891A JP3264951B2 (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | 能動型騒音制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0573075A JPH0573075A (ja) | 1993-03-26 |
| JP3264951B2 true JP3264951B2 (ja) | 2002-03-11 |
Family
ID=17027511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23825891A Expired - Fee Related JP3264951B2 (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | 能動型騒音制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3264951B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3837685B2 (ja) * | 1998-10-07 | 2006-10-25 | 富士通株式会社 | 能動雑音制御方法及び受話装置 |
| JP2007025527A (ja) * | 2005-07-21 | 2007-02-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 能動騒音低減装置 |
| JP2008060759A (ja) * | 2006-08-30 | 2008-03-13 | Audio Technica Corp | ノイズキャンセルヘッドフォンおよびそのノイズキャンセル方法 |
| US9118987B2 (en) | 2013-03-12 | 2015-08-25 | Bose Corporation | Motor vehicle active noise reduction |
| JP6671036B2 (ja) * | 2016-07-05 | 2020-03-25 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 騒音低減装置、移動体装置、及び、騒音低減方法 |
-
1991
- 1991-09-18 JP JP23825891A patent/JP3264951B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0573075A (ja) | 1993-03-26 |
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