[go: up one dir, main page]

JP7262499B2 - Active vibration noise reduction device - Google Patents

Active vibration noise reduction device Download PDF

Info

Publication number
JP7262499B2
JP7262499B2 JP2021043339A JP2021043339A JP7262499B2 JP 7262499 B2 JP7262499 B2 JP 7262499B2 JP 2021043339 A JP2021043339 A JP 2021043339A JP 2021043339 A JP2021043339 A JP 2021043339A JP 7262499 B2 JP7262499 B2 JP 7262499B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
filter
signal
adaptive notch
vibration noise
correction
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
JP2021043339A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021162857A (en
Inventor
循 王
敏郎 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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 Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to CN202110315804.0A priority Critical patent/CN113470607B/en
Priority to US17/211,300 priority patent/US11328704B2/en
Publication of JP2021162857A publication Critical patent/JP2021162857A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7262499B2 publication Critical patent/JP7262499B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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

本開示は、エンジン回転や車両の走行に伴う車室内騒音などの振動騒音に対し、逆位相の制御音を生成して干渉させることで、騒音を低減する能動型振動騒音低減装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to an active vibration noise reduction device that reduces noise by generating and interfering with vibration noise such as vehicle interior noise accompanying engine rotation and vehicle running.

車室内の騒音を低減するための手法として、音響特性Cの事前同定を必要とせず、且つ制御中に音響特性Cの変化に追従できる、直接法と呼ばれているアルゴリズムを利用した制御手法がある。 As a method for reducing noise in the vehicle interior, there is a control method using an algorithm called a direct method that does not require prior identification of the acoustic characteristic C and can follow changes in the acoustic characteristic C during control. be.

特許文献1には、直接法を用いた消音システムが開示されている(特許文献1の図1参照)。この消音システムは、騒音低減用の適応フィルタ(有限インパルス応答(FIR)フィルタ(C))、騒音源から誤差マイクまでの騒音伝達経路(W1)の推定特性を表す適応フィルタ(制御FIRフィルタ(D))、制御スピーカから誤差マイクまでの伝達経路(G)の推定特性を表す適応フィルタ(制御FIRフィルタ(K))として働く3つのFIRフィルタを有している。制御FIRフィルタの適応更新には、誤差マイクで検知した誤差信号eからシステム内部で生成する仮想的な2つの誤差信号e1、e2が用いられている。 Patent Document 1 discloses a silencing system using a direct method (see FIG. 1 of Patent Document 1). This muffling system includes an adaptive filter for noise reduction (finite impulse response (FIR) filter (C)) and an adaptive filter (control FIR filter (D )), with three FIR filters acting as adaptive filters (control FIR filters (K)) representing the estimated characteristics of the transfer path (G) from the control loudspeaker to the error microphone. For adaptive updating of the control FIR filter, two virtual error signals e1 and e2 generated inside the system from the error signal e detected by the error microphone are used.

特許文献1の図1に示される直接法を用いた消音システムは、以下の原理で動作する。

Figure 0007262499000001
ここで、e1:仮想的な誤差信号、e2:仮想的な誤差信号、e:誤差信号、r:参照信号の時系列信号ベクトル、*:フィルタリング計算(FIRフィルタでは畳み込み計算)、C:制御FIRフィルタ(C)のフィルタ係数、K:制御FIRフィルタ(K)のフィルタ係数、D:制御FIRフィルタ(D)のフィルタ係数、である。 The silencing system using the direct method shown in FIG. 1 of Patent Document 1 operates on the following principle.
Figure 0007262499000001
Here, e1: virtual error signal, e2: virtual error signal, e: error signal, r: time-series signal vector of reference signal, *: filtering calculation (convolution calculation for FIR filter), C: control FIR Filter coefficient of filter (C), K: filter coefficient of control FIR filter (K), D: filter coefficient of control FIR filter (D).

このように直接法では、システム内部で2つの仮想的な誤差信号e1、e2が計算され
る。上記式の2つの仮想的な誤差信号e1、e2を足すと、下式になる。

Figure 0007262499000002
2つの仮想的な誤差信号e1、e2が同時に最小値(0)に収束すると、仮想的な誤差信号e1、e2を用いて更新している制御FIRフィルタ(C)及び制御FIRフィルタ(K)も一定値に収束するため、上記式は、e=0、となる。 Thus, in the direct method, two virtual error signals e1 and e2 are calculated inside the system. The following equation is obtained by adding the two virtual error signals e1 and e2 in the above equation.
Figure 0007262499000002
When the two virtual error signals e1, e2 simultaneously converge to a minimum value (0), the control FIR filter (C) and the control FIR filter (K) updating with the virtual error signals e1, e2 are also Since it converges to a constant value, the above equation becomes e=0.

以上のことから、制御中に音響特性(G)の事前測定値を用いることなく、仮想的な誤差信号e1、e2が同時に最小値に収束すれば、誤差マイク位置における音圧(e)も最小値に収束することがわかる。 From the above, if the virtual error signals e1 and e2 simultaneously converge to the minimum value without using the pre-measured value of the acoustic characteristic (G) during control, the sound pressure (e) at the error microphone position will also be minimized. It can be seen that it converges to a value

以下に、「FIRフィルタを用いた直接法」と「最小二乗平均(LMS)アルゴリズムのフィルタ係数更新」について説明する。 The "direct method using an FIR filter" and the "update of filter coefficients of the least mean square (LMS) algorithm" are described below.

まず、図1を参照してFIRフィルタを用いた直接法について説明する。図1に示すように、この能動型振動騒音低減装置では、一次経路の伝達特性を示す一次経路伝達特性d^及び二次経路の伝達特性を示す二次経路伝達特性y^が使用される。一次経路とは、振動騒音源から誤差信号検出手段(誤差マイク、エラーマイク)までの経路である。二次経路とは、振動騒音打消し手段(二次音源、スピーカ)から誤差信号検出手段までの経路である。 First, a direct method using an FIR filter will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, this active vibration noise reduction device uses a primary path transfer characteristic d^ indicating the transfer characteristic of the primary path and a secondary path transfer characteristic y^ indicating the transfer characteristic of the secondary path. The primary path is the path from the vibration noise source to the error signal detection means (error microphone, error microphone). The secondary path is a path from vibration noise canceling means (secondary sound source, speaker) to error signal detecting means.

図1に示される直接法のブロック図より、Cの事前同定を必要とせず、制御中にCが変化しても消音できる原理は以下の通りである。

Figure 0007262499000003
ここで、e1とe2が最小値(=0)に収束すると、式(b)、式(c)より以下の連立方程式が成立する。
Figure 0007262499000004
式(2)より、下式が成立する。
Figure 0007262499000005
式(1)と式(3)より、下式が成立する。
Figure 0007262499000006
ここで、式(a)に式(5)を代入すると、下式が成立し、"e=0"となる。
Figure 0007262499000007
よって、直接法によれば、H^とC^の真値が未知であっても、e1とe2が"0"に収束するとH^とC^の比が一定値(H^とC^が一定値)に収束し、制御フィルタ係数Wも最適値(=-H/C)に収束するため、誤差信号eが最小になる。これが、直接法によって、Cの事前同定を必要とせず、制御中にCが変化しても消音(又は制振)できる原理である。 According to the block diagram of the direct method shown in FIG. 1, the principle that C can be silenced even if C changes during control without prior identification of C is as follows.
Figure 0007262499000003
Here, when e1 and e2 converge to the minimum value (=0), the following simultaneous equations are established from equations (b) and (c).
Figure 0007262499000004
The following formula is established from the formula (2).
Figure 0007262499000005
The following formula holds from formulas (1) and (3).
Figure 0007262499000006
Here, substituting the formula (5) into the formula (a), the following formula holds and becomes "e=0".
Figure 0007262499000007
Therefore, according to the direct method, even if the true values of H^ and C^ are unknown, when e1 and e2 converge to "0", the ratio of H^ and C^ is a constant value (H^ and C^ constant value), and the control filter coefficient W also converges to the optimum value (=-H/C), so the error signal e is minimized. This is the principle by which the direct method can silence (or dampen) even if C changes during control without prior identification of C.

次に、FIRフィルタを用いた直接法で、仮想誤差信号e1とe2を用いたLMSアルゴリズムによるフィルタ係数の更新について説明する。H^の更新は下式により表される。

Figure 0007262499000008
C^の更新は下式により表される。
Figure 0007262499000009
Wの更新は下式により表される。
Figure 0007262499000010
各更新式は、LMSアルゴリズムを用いてフィルタ係数を入力信号と誤差信号を基に誤差信号が最小となるように逐次更新するものである。ここで、各更新式におけるμは、正のスカラ量であり、サンプリングごとの適応フィルタのフィルタ係数の更新量を制御する(決定する)パラメータで、ステップサイズパラメータ(step size parameter)と呼ばれる。なお、一般的に、ステップサイズパラメータは正の定数である。 Next, the update of the filter coefficients by the LMS algorithm using the virtual error signals e1 and e2 by the direct method using the FIR filter will be described. The update of Ĥ is represented by the following equation.
Figure 0007262499000008
The update of C is expressed by the following equation.
Figure 0007262499000009
The update of W is represented by the following equation.
Figure 0007262499000010
Each update formula uses the LMS algorithm to sequentially update the filter coefficients based on the input signal and the error signal so that the error signal is minimized. Here, μ in each update formula is a positive scalar quantity, a parameter that controls (determines) the update amount of the filter coefficients of the adaptive filter for each sampling, and is called a step size parameter. Note that the step size parameter is generally a positive constant.

以上より、e1とe2は下式となる。

Figure 0007262499000011
ここで、時間ステップをn、上記3つのFIRフィルタのタップ数(インパルス長)を"N"とする。基準信号をx(n)とし、次式でX(n)を定義する。なお、X(n)は、基準信号の時系列信号ベクトルを表す。
Figure 0007262499000012
一次経路モデル(推定値、フィルタ)、二次経路モデル(推定値、フィルタ)、制御フィルタのフィルタ係数は以下とする。
Figure 0007262499000013
誤差信号en=e(n)で、実測値(スカラ)である。
二次音源の出力(スピーカ出力、制御フィルタ出力)をu(n)とすると、次式で表される。
Figure 0007262499000014
また、U(n)を次式で表す。
Figure 0007262499000015
参照信号をr(n)とすると、次式で表される。
Figure 0007262499000016
また、R(n)を次式で表す。
Figure 0007262499000017
式(b)より、下式となる。
Figure 0007262499000018
また、式(c)より、下式となる。
Figure 0007262499000019
From the above, e1 and e2 are expressed by the following equations.
Figure 0007262499000011
Here, let n be the time step, and "N" be the number of taps (impulse length) of the three FIR filters. Let the reference signal be x(n) and define X(n) by the following equation. Note that X(n) represents the time-series signal vector of the reference signal.
Figure 0007262499000012
The primary path model (estimated value, filter), the secondary path model (estimated value, filter), and the filter coefficients of the control filter are as follows.
Figure 0007262499000013
The error signal, en=e(n), is the actual value (scalar).
Assuming that the output of the secondary sound source (speaker output, control filter output) is u(n), it is expressed by the following equation.
Figure 0007262499000014
Also, U(n) is represented by the following equation.
Figure 0007262499000015
Assuming that the reference signal is r(n), it is represented by the following equation.
Figure 0007262499000016
Also, R(n) is represented by the following equation.
Figure 0007262499000017
From the formula (b), the following formula is obtained.
Figure 0007262499000018
Further, from the formula (c), the following formula is obtained.
Figure 0007262499000019

H^の更新は、式(6)と式(9)より次式で表される。

Figure 0007262499000020
C^の更新は、式(7)と式(9)より次式で表される。
Figure 0007262499000021
Wの更新は、式(8)と式(10)より次式で表される。
Figure 0007262499000022
The update of H^ is represented by the following equation from equations (6) and (9).
Figure 0007262499000020
The update of C^ is represented by the following equation from equations (7) and (9).
Figure 0007262499000021
The update of W is represented by the following equation from equations (8) and (10).
Figure 0007262499000022

直接法によれば、制御音源(スピーカ)から誤差マイクまでの空間伝達経路の音響特性Cの事前同定を必要とせず、制御中にCが変化しても消音(又は制振)が可能となる。しかしながら、直接法では、3つの適応フィルタ、即ち、制御フィルタ(フィルタ係数;W)、一次経路モデルのフィルタ(フィルタ係数H^)、二次経路モデルのフィルタ(フィルタ係数C^)が必要である。 According to the direct method, there is no need to pre-identify the acoustic characteristics C of the spatial transfer path from the control sound source (speaker) to the error microphone, and it is possible to silence (or dampen) even if C changes during control. . However, the direct method requires three adaptive filters: a control filter (filter coefficient; W), a filter for the primary path model (filter coefficient Ĥ), and a filter for the secondary path model (filter coefficient Ĉ). .

特許文献1に示されるように、各適応フィルタにFIRフィルタを用いると、これら3つのフィルタのフィルタ係数を更新する際には、前述の更新式(A)、(B)、(C)で示されるように畳み込み演算となるため、演算負荷が大きくなる。また、例えば車室振動騒音の打ち消しの場合、車両の急加速に対応させようとすると、サンプリング周波数を高くする必要があるほか、FIRフィルタのタップ数を多くする必要があり、FIRフィルタの演算負荷が大きくなる。そのため、能動型振動騒音低減装置にデジタルシグナルプロセッサなど演算能力の大きなものが必要となって、能動型振動騒音低減装置が高価になるという問題点があった。 As shown in Patent Document 1, when an FIR filter is used for each adaptive filter, when updating the filter coefficients of these three filters, the above-described update equations (A), (B), and (C) are used. Since it becomes a convolution operation so that In addition, for example, in the case of cancellation of vehicle interior vibration noise, it is necessary to increase the sampling frequency and increase the number of taps of the FIR filter in order to cope with sudden acceleration of the vehicle. becomes larger. For this reason, the active vibration noise reduction device requires a digital signal processor or the like with a large computing capacity, which causes the problem that the active vibration noise reduction device becomes expensive.

一方、エンジン篭もり音のようなエンジンの出力軸の回転(エンジン回転数)に同期して発生する振動騒音は、エンジン回転数の0.5次成分を基本周波数とした周期的複合音(調波複合音)である。すなわち、エンジン篭もり音はエンジン回転によって発生した加振力が車体に伝達されて発生する振動放射音であることから、エンジンの回転数に同期した顕著な周期性を有する振動騒音であり、例えば、4サイクル4気筒エンジンであれば、エンジン出力軸の1/2回転ごとに起こるガス燃焼によるトルク変動によりエンジンを基点とした加振振動が発生し、これが原因で車室内に振動騒音が発生する。したがって、4サイクル4気筒エンジンであれば、エンジン出力軸の回転2次成分と称されるエンジン回転数の2倍の周波数を有する振動騒音が、エンジン篭もり音を支配している。よって、その支配的な振動騒音を狙って振動騒音制御することで効率良く消音又は制振効果が期待できる。このことに着目して、振動騒音源から振動騒音を発生する要因となる周波数を検出して、周期性及び狭帯域騒音の振動騒音制御に特化して、その周波数に基づく調波の周波数(振動騒音の多くを占めている支配的な周波数)の振動騒音を、適応ノッチフィルタ(SAN型フィルタ;Single frequency Adaptive Notch Filter)を用いて消音又は制振することで、効率良く消音/制振効果を得ることができる技術を出願人は発明している(特許文献2、特許文献3など)。なお、適応ノッチフィルタを用いた能動型振動騒音低減装置は、畳み込み演算を必要とせず単純な四則演算だけで対応できるので演算負荷が非常に小さいという利点がある。 On the other hand, vibrational noise, such as engine roaring noise, generated in synchronization with the rotation of the engine output shaft (engine speed) is a periodic complex sound (harmonic compound tone). That is, the engine roaring sound is a vibration radiation sound generated by the excitation force generated by the engine rotation being transmitted to the vehicle body. In the case of a 4-cycle, 4-cylinder engine, torque fluctuations due to gas combustion that occur every 1/2 rotation of the engine output shaft generate excitation vibration with the engine as the base point, which causes vibration noise in the passenger compartment. Therefore, in the case of a 4-cycle 4-cylinder engine, vibration noise having a frequency twice as high as the engine speed, which is called a secondary component of rotation of the engine output shaft, dominates the engine booming noise. Therefore, by performing vibration noise control aiming at the dominant vibration noise, it is possible to expect an efficient noise reduction or damping effect. Focusing on this, we detect the frequency that causes vibration noise from the vibration noise source, specialize in vibration noise control of periodic and narrowband noise, and develop harmonic frequencies (vibration By using an adaptive notch filter (SAN type filter; Single frequency Adaptive Notch Filter) to muffle or damp vibration noise (dominant frequency that accounts for most of the noise), the sound muffling/damping effect can be efficiently achieved. The applicant has invented techniques that can be obtained (Patent Document 2, Patent Document 3, etc.). An active vibration noise reduction device using an adaptive notch filter does not require convolution calculations, and can be dealt with by simple four arithmetic operations, and therefore has the advantage of a very small calculation load.

以下に、適応ノッチフィルタを用いた能動型振動騒音低減装置の概要を説明する。 An outline of an active vibration noise reduction device using an adaptive notch filter will be described below.

図2に示されるフィルタ係数C^を有する適応ノッチフィルタは、大きさをC倍し位相を遅らせるものと捉えることができる。周波数;f、1[sec]間で2πf[rad]、時刻t[sec]でx[rad]とすると、下式となる。
1:2πf=t:x
∴x=2πft
C^は位相をφだけ遅れさせるものとすると、下式となる。

Figure 0007262499000023
図3に示すように、"i"を乗算することはπ/2(90°)反時計回りに回転することになるからである。また、"-i"をかけることは、90°時計回りに回転することになるため、下式となる。
i*xc=cos(θ+π/2)=-sin(θ)=-xs
i*xs=sin(θ+π/2)=cos(θ)=xc
-i*xc=cos(θ-π/2)=sin(θ)=xs
-i*xs=sin(θ-π/2)=-cos(θ)=-xc
よって適応ノッチフィルタは図4に示す構成となる。なお、基準正弦波信号xs及び基準余弦波信号xcは下式で表される。
xc=cos(2πft)
xs=sin(2πft) The adaptive notch filter with filter coefficients Ĥ shown in FIG. 2 can be viewed as multiplying the magnitude by C and retarding the phase. Frequency: f, 2πf [rad] between 1 [sec] and x [rad] at time t [sec] yields the following formula.
1:2πf=t:x
∴x=2πft
Assuming that C^ delays the phase by φ, the following formula is obtained.
Figure 0007262499000023
This is because, as shown in FIG. 3, multiplying by "i" results in a .pi./2 (90.degree.) counterclockwise rotation. Also, since multiplying by "-i" means rotating clockwise by 90°, the following formula is obtained.
i*xc=cos(θ+π/2)=−sin(θ)=−xs
i*xs=sin(θ+π/2)=cos(θ)=xc
−i*xc=cos(θ−π/2)=sin(θ)=xs
−i*xs=sin(θ−π/2)=−cos(θ)=−xc
Therefore, the adaptive notch filter has the configuration shown in FIG. Note that the reference sine wave signal xs and the reference cosine wave signal xc are expressed by the following equations.
xc = cos(2πft)
xs=sin(2πft)

次にLMSアルゴリズムについて説明する。図5に示される誤差信号eについては下式が成立する。

Figure 0007262499000024
評価関数Jを最小にするフィルタ係数k1(スピーカの制御フィルタである適応ノッチフィルタのフィルタ係数)を求めるのがLMSアルゴリズムであり、具体的には、評価関数J(即ち、e)をk1について偏微分した値(傾きΔ)で、フィルタ係数k1を更新する。傾きΔを求めると下式となる。
Figure 0007262499000025
評価関数すなわち2乗誤差の傾きΔが求められたので、この傾きΔをステップサイズパラメータμとして用い、評価関数すなわち2乗誤差(e)が最小となる伝達特性(k1)をLMSアルゴリズムを用いた適応処理の更新式で求めると、下式となる。
Figure 0007262499000026
Next, the LMS algorithm will be explained. The following equation holds for the error signal e shown in FIG.
Figure 0007262499000024
The LMS algorithm obtains the filter coefficient k1 (the filter coefficient of the adaptive notch filter, which is the speaker control filter) that minimizes the evaluation function J. Specifically, the evaluation function J (that is, e 2 ) is The filter coefficient k1 is updated with the partially differentiated value (slope Δ). When the slope Δ is obtained, the following formula is obtained.
Figure 0007262499000025
Since the evaluation function, that is, the slope Δ of the squared error is obtained, this slope Δ is used as the step size parameter μ, and the evaluation function, that is, the transfer characteristic (k1) that minimizes the squared error (e 2 ), is obtained using the LMS algorithm. The following formula is obtained by using the update formula for adaptive processing.
Figure 0007262499000026

次に、図6を参照して適応ノッチフィルタを用いたLMSアルゴリズムについて説明する。cos信号(xc)及びsin信号(xs)は"i"をかけると、下式となる。

Figure 0007262499000027
二次経路の打消振動騒音推定値yは下式となる。
Figure 0007262499000028
Next, the LMS algorithm using the adaptive notch filter will be described with reference to FIG. Multiplying the cos signal (xc) and the sin signal (xs) by "i" gives the following equation.
Figure 0007262499000027
The negative vibration noise estimated value y of the secondary path is given by the following equation.
Figure 0007262499000028

図6において、打消音伝達特性推定値C^は下式で表される。
C^=C0-iC1
W0及びW1の更新は下式に基づいて行われる。

Figure 0007262499000029
評価関数Jを最小にするフィルタ係数W0、W1を求めるのがLMSアルゴリズムであり、具体的には、評価関数Jをスピーカの制御フィルタである適応ノッチフィルタのフィルタ係数W0、W1について偏微分した値をステップサイズパラメータとして用いて、フィルタ係数W0、W1を更新する。フィルタ係数W0、W1の更新式は下式で表される。
Figure 0007262499000030
In FIG. 6, the canceling sound transfer characteristic estimated value Ĉ is represented by the following equation.
C ^ = C0 - iC1
W0 and W1 are updated based on the following equations.
Figure 0007262499000029
The LMS algorithm obtains the filter coefficients W0 and W1 that minimize the evaluation function J. Specifically, the value obtained by partially differentiating the evaluation function J with respect to the filter coefficients W0 and W1 of the adaptive notch filter, which is the speaker control filter. is used as the step size parameter to update the filter coefficients W0, W1. An update formula for the filter coefficients W0 and W1 is expressed by the following formula.
Figure 0007262499000030

図7はXATに基づく適応ノッチフィルタを用いたLMSアルゴリズムのブロック図である。この例ではフィルタ係数W0、W1は下式で表される。

Figure 0007262499000031
FIG. 7 is a block diagram of the LMS algorithm using an adaptive notch filter based on XAT. In this example, filter coefficients W0 and W1 are represented by the following equations.
Figure 0007262499000031

特開2008-216375号公報JP 2008-216375 A 特開2000-99037号公報JP-A-2000-99037 特開2004-361721号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-361721

しかしながら、特許文献1記載の直接法を用いた制御系は、3つのFIRフィルタを制御中に更新しているため、従来のFiltered-Xアルゴリズムを用いた制御系と比べて、計算量が多く、収束が遅いという問題点がある。この問題に対し、特許文献1の制御系は、初期収束に高速なFTF適応アルゴリズムを利用し、収束した段階で安定性が優れるLMSアルゴリズムを利用する手法を採っている。しかしながら、計算負荷の課題について、特許文献1の制御系は、計算量の多いFIRフィルタを用いることを前提としているため、制御手法の実装に計算能力の高いプロセッサを必要とし、制御装置が高価になるという問題がある。 However, since the control system using the direct method described in Patent Document 1 updates the three FIR filters during control, the amount of calculation is large compared to the control system using the conventional Filtered-X algorithm. There is a problem that convergence is slow. To address this problem, the control system of Patent Document 1 employs a method of using a high-speed FTF adaptive algorithm for initial convergence, and a highly stable LMS algorithm at the convergence stage. However, regarding the problem of computational load, the control system of Patent Document 1 is based on the assumption that an FIR filter with a large amount of computation is used. There is a problem of becoming

特許文献2、3に記載される適応ノッチフィルタを直接法に用いる場合、一次経路と二次経路の特性を最適にモデル化することが重要となる。最適にモデル化できないと、制御フィルタとしての適応ノッチフィルタのフィルタ係数を更新するための最適な参照信号を得ることができず、例えば、車両の急加速に十分に追従することが困難な場合があり、十分な振動騒音制御効果が得られないという問題点がある。 When the adaptive notch filters described in Patent Documents 2 and 3 are used in the direct method, it is important to optimally model the characteristics of the primary and secondary paths. If the model cannot be optimally modeled, the optimum reference signal for updating the filter coefficients of the adaptive notch filter as the control filter cannot be obtained, and for example, it may be difficult to sufficiently follow the rapid acceleration of the vehicle. However, there is a problem that a sufficient vibration noise control effect cannot be obtained.

本発明は、このような背景に鑑み、エンジン回転数などに応じた騒音を消音するためのANC(Active Noise Control)においては、演算負荷の小さい適応ノッチフィルタ(SAN;Single Adaptive Notch filter)を用いて、音響特性Cの事前同定を必要としない、制御中にCの変化を追従できる制御系(SANフィルタ直接法)を構築することで、Cに大きな変化が発生しても良好な消音/制振性能を実現可能で、かつ、安価な能動型振動騒音低減装置を提供することを課題とする。 In view of this background, the present invention uses an adaptive notch filter (SAN) with a small computational load in ANC (Active Noise Control) for silencing noise according to engine speed etc. Therefore, by constructing a control system (SAN filter direct method) that does not require prior identification of acoustic characteristics C and can follow changes in C during control, good noise reduction/control can be achieved even if large changes occur in C. An object of the present invention is to provide an inexpensive active vibration noise reduction device capable of achieving vibration performance.

このような課題を解決するために、本発明のある実施形態は、能動型振動騒音低減装置(10)であって、振動騒音源から発生する振動騒音の周波数に基づく周波数を有する基準正弦波信号(xs)及び基準余弦波信号(xc)を基準信号として生成する基準信号生成手段(21)と、適応ノッチフィルタ係数(W)の実部をなす第1適応ノッチフィルタ係数(W0)を有し、前記基準余弦波信号に基づいて第1制御信号(uc)を出力する第1適応ノッチ制御フィルタ(31)と、前記適応ノッチフィルタ係数(W)の虚部をなす第2適応ノッチフィルタ係数(W1)を有し、前記基準正弦波信号に基づいて第2制御信号(us)を出力する第2適応ノッチ制御フィルタ(32)と、前記第1制御信号と前記第2制御信号とを加算して得られる第1加算信号(u0)に基づいて打消振動騒音(y)を出力する振動騒音打消手段(12)と、前記振動騒音源から発生する振動騒音(d)と前記振動騒音打消手段から出力される打消振動騒音との差に基づく誤差信号(e)を出力する誤差信号検出手段(11)と、前記基準信号の周波数に対する、前記振動騒音打消手段から前記誤差信号検出手段までの信号伝達特性(C)に対応する第1補正フィルタ(41、43)及び第2補正フィルタ(42、44)により前記基準余弦波信号及び前記基準正弦波信号を補正して第1及び第2参照信号(r0、r1)を生成する補正手段(27)とを備え、前記第1補正フィルタは前記信号伝達特性(C)の実部をなす第1補正フィルタ係数(C^0)を有する第1適応ノッチ補正フィルタ(41、43)で、前記第2補正フィルタは前記信号伝達特性の虚部をなす第2補正フィルタ係数(C^1)を有する第2適応ノッチ補正フィルタ(42、44)でそれぞれ構成される。 To solve such problems, one embodiment of the present invention is an active noise and vibration reduction device (10) in which a reference sinusoidal signal having a frequency based on the frequency of the noise and vibration emitted from the noise and vibration source (xs) and a reference cosine wave signal (xc) as reference signals; and a first adaptive notch filter coefficient (W0) forming the real part of the adaptive notch filter coefficient (W). , a first adaptive notch control filter (31) that outputs a first control signal (uc) based on the reference cosine wave signal; and a second adaptive notch filter coefficient ( 31 ) that forms the imaginary part of the adaptive notch filter coefficient (W) W1) and outputting a second control signal (us) based on the reference sinusoidal signal; and adding the first control signal and the second control signal . vibratory noise canceling means (12) for outputting canceling vibratory noise (y) based on the first addition signal (u0) obtained by error signal detection means (11) for outputting an error signal (e) based on the difference from the output canceling vibration noise; and signal transmission from the vibration noise canceling means to the error signal detecting means with respect to the frequency of the reference signal. The first and second reference signals ( correction means (27) for generating r0, r1), said first correction filter being a first adaptive notch having a first correction filter coefficient (Ĉ0) forming the real part of said signal transfer characteristic (C). In the correction filters (41, 43), the second correction filters are respectively composed of second adaptive notch correction filters (42, 44) having a second correction filter coefficient (Ĉ1) forming the imaginary part of the signal transfer characteristic. be done .

能動型振動騒音低減装置は、第3補正フィルタ(51)及び第4補正フィルタ(53)により前記基準余弦波信号及び前記基準正弦波信号をそれぞれ補正して第1及び第2振動騒音推定信号を得て、該第1振動騒音推定信号と該第2振動騒音推定信号とを加算して振動騒音推定信号(d^)を生成する第1推定信号生成手段(28)と、前記基準余弦波信号を前記第1補正フィルタ(41)及び前記第1適応ノッチフィルタ係数(W0)を有する第3適応ノッチ制御フィルタ(71)で補正した第1補正制御信号と、前記基準正弦波信号を前記第2補正フィルタ(42)及び前記第3適応ノッチ制御フィルタ(71)で補正した第2補正制御信号と、前記基準正弦波信号を前記第1補正フィルタ(43)及び前記第2適応ノッチフィルタ係数(W1)を有する第4適応ノッチ制御フィルタ(73)で補正した第3補正制御信号と、前記基準余弦波信号を前記第2補正フィルタ(44)及び前記第4適応ノッチ制御フィルタ(73)で補正した第4補正制御信号とを加算して第1打消振動騒音推定信号(y^2)を生成する第2推定信号生成手段(27、70)と、前記振動騒音推定信号(d^)と前記第1打消振動騒音推定信号(y^2)とから第1仮想誤差信号(e'2)を生成する第1仮想誤差信号生成手段(82)と、前記第1及び第2参照信号(r0、r1)と前記第1仮想誤差信号(e'2)とに基づいて前記第1仮想誤差信号が最小となるように前記第3及び第4適応ノッチ制御フィルタ(71、73)のフィルタ係数をそれぞれ逐次更新する第1フィルタ係数更新手段(72、74)とを備える。 The active vibration noise reduction device corrects the reference cosine wave signal and the reference sine wave signal using a third correction filter ( 51 ) and a fourth correction filter ( 53 ), respectively, to generate first and second vibration noise estimation signals. a first estimation signal generation means (28) for generating a vibration noise estimation signal (d̂) by adding the first vibration noise estimation signal and the second vibration noise estimation signal; and the reference cosine wave signal is corrected by the first correction filter ( 41 ) and the third adaptive notch control filter ( 71 ) having the first adaptive notch filter coefficient (W0), and the reference sine wave signal is combined with the second The second correction control signal corrected by the correction filter ( 42 ) and the third adaptive notch control filter ( 71 ) and the reference sine wave signal are combined with the first correction filter ( 43 ) and the second adaptive notch filter coefficient (W1 ), and the reference cosine wave signal corrected by the second correction filter ( 44 ) and the fourth adaptive notch control filter ( 73 ). second estimation signal generation means (27, 70) for generating a first canceling vibration noise estimation signal (ŷ2) by adding the fourth correction control signal and the vibration noise estimation signal (d̂); a first virtual error signal generating means (82) for generating a first virtual error signal (e'2) from the 1 canceling vibration noise estimation signal (y^2); and the first and second reference signals (r0, r1 ) and the first virtual error signal (e′2), the filter coefficients of the third and fourth adaptive notch control filters ( 71 , 73 ) are successively adjusted so that the first virtual error signal is minimized. and a first filter coefficient updating means (72, 74) for updating.

上記構成において、能動型振動騒音低減装置(10)は、前記第1適応ノッチフィルタ係数(W0)を有し、前記基準正弦波信号に基づいて第3制御信号を出力する第1適応ノッチフィルタ(34)と、前記第2適応ノッチフィルタ係数(W1)を有し、前記基準余弦波信号に基づいて第4制御信号を出力する第2適応ノッチフィルタ(35)と、前記第1加算信号(u0)を、前記第1補正フィルタ係数(C^0)を有する第5適応ノッチ補正フィルタ(61)で補正して得られる第5補正制御信号と、前記第3制御信号及び前記第4制御信号を加算して得られる第2加算信号(u1)を、前記第2補正フィルタ係数(C^1)を有する第6適応ノッチ補正フィルタ(63)で補正して得られる第6補正制御信号とを加算して第2打消振動騒音推定信号(y^1)を生成する第3推定信号生成手段(60)と、前記誤差信号(e)と前記振動騒音推定信号(d^)と前記第2打消振動騒音推定信号(y^1)とから第2仮想誤差信号(e'1)を生成する第2仮想誤差信号生成手段(81)と、前記第1制御信号、前記第2制御信号、前記第3制御信号及び前記第4制御信号と前記第2仮想誤差信号とに基づいて前記第2仮想誤差信号が最小となるように前記第5及び第6適応ノッチ補正フィルタ(61、63)のフィルタ係数(C^0、C^1)をそれぞれ逐次更新する第2フィルタ係数更新手段(62、64)とを備えるとよい。 In the above configuration , the active vibration noise reduction device (10) includes a first adaptive notch filter ( 34) , a second adaptive notch filter ( 35) having said second adaptive notch filter coefficient (W1) and outputting a fourth control signal based on said reference cosine wave signal, said first addition signal ( u0) is corrected by a fifth adaptive notch correction filter ( 61 ) having the first correction filter coefficient (C^0), the fifth correction control signal, the third control signal and the fourth control signal and a sixth correction control signal obtained by correcting the second addition signal (u1) obtained by adding the a third estimation signal generating means (60) for generating a second canceling vibration noise estimation signal (ŷ1) by addition; the error signal (e), the vibration noise estimation signal (d̂) and the second canceling a second virtual error signal generating means (81) for generating a second virtual error signal (e'1) from the vibration noise estimation signal (y^1); filter coefficients of the fifth and sixth adaptive notch correction filters ( 61, 63 ) so as to minimize the second virtual error signal based on the third control signal, the fourth control signal, and the second virtual error signal; Second filter coefficient updating means (62, 64) for sequentially updating ( Ĉ0, Ĉ1) may be provided.

上記構成において、前記第3補正フィルタ(51H^0)は第3適応ノッチ補正フィルタで、前記第4補正フィルタ(53H^1)は第4適応ノッチ補正フィルタでそれぞれ構成されるとともに、前記基準正弦波信号(xs)と前記基準余弦波信号(xc)と前記第2仮想誤差信号とに基づいて前記第2仮想誤差信号が最小となるように前記第3及び第4適応ノッチ補正フィルタ(51、53)のフィルタ係数をそれぞれ逐次更新する第3フィルタ係数更新手段(52、54)を備えるとよい。 In the above configuration, the third correction filter ( 51 H^0) is a third adaptive notch correction filter, the fourth correction filter ( 53 H^1) is a fourth adaptive notch correction filter, and The third and fourth adaptive notch correction filters ( It is preferable to provide third filter coefficient updating means (52, 54) for sequentially updating the filter coefficients of 51, 53).

上記構成において、前記第5及び第6適応ノッチ補正フィルタ(61、63)のフィルタ係数(C^0、C^1)に、これら第5及び第6適応ノッチ補正フィルタ(61、63)のフィルタ係数(C^0、C^1)の2乗和の平方根の逆数を乗算して、それぞれ第1及び第2正規化フィルタ係数を算出する正規化手段(90)を備え、前記補正手段(27)は、前記第1正規化フィルタ係数(C^0)を有する前記第1適応ノッチ補正フィルタ(41)及び前記第2正規化フィルタ係数(C^1)を有する前記第2適応ノッチ補正フィルタ(42)により前記基準余弦波信号(xc)と前記基準正弦波信号(xs)をそれぞれ補正して前記第1及び第2参照信号(r0、r1)を生成するとよい。 In the above configuration, the filter coefficients (C^0, C^1) of the fifth and sixth adaptive notch correction filters ( 61 , 63) are added to the filters of these fifth and sixth adaptive notch correction filters ( 61, 63 ) a normalization means (90) for multiplying the reciprocal of the square root of the sum of squares of the coefficients (Ĉ0, Ĉ1) to calculate first and second normalization filter coefficients; ) includes the first adaptive notch correction filter ( 41 ) having the first normalized filter coefficient (C^0) and the second adaptive notch correction filter (41 ) having the second normalized filter coefficient (C^1). 42 ) to generate the first and second reference signals (r0, r1) by correcting the reference cosine wave signal (xc) and the reference sine wave signal (xs), respectively.

上記構成において、前記第5及び第6適応ノッチ補正フィルタ(61、63)のフィルタ係数(C^0、C^1)に、これら第5及び第6適応ノッチ補正フィルタ(61、63)のフィルタ係数(C^0、C^1)の絶対値の大きい方の値の逆数を乗算して、それぞれ第3及び第4正規化フィルタ係数を算出する正規化手段(90)を備え、前記補正手段(27)は、前記第3正規化フィルタ係数(C^0)を有する前記第1適応ノッチ補正フィルタ(41)及び前記第4正規化フィルタ係数(C^1)を有する前記第2適応ノッチ補正フィルタ(42)により前記基準余弦波信号及び前記基準正弦波信号をそれぞれ補正して前記第1及び第2参照信号(r0、r1)を生成するとよい。 In the above configuration, the filter coefficients (C^0, C^1) of the fifth and sixth adaptive notch correction filters ( 61 , 63) are added to the filters of these fifth and sixth adaptive notch correction filters ( 61, 63 ) normalizing means (90) for multiplying the reciprocals of the larger absolute values of the coefficients (Ĉ0, Ĉ1) to calculate third and fourth normalized filter coefficients; (27) comprises the first adaptive notch correction filter ( 41 ) having the third normalized filter coefficient (C^0) and the second adaptive notch correction having the fourth normalized filter coefficient (C^1) Preferably, the reference cosine signal and the reference sine signal are respectively corrected by a filter ( 42 ) to generate the first and second reference signals (r0, r1).

上記構成において、前記第1、第2及び第3フィルタ係数更新手段(72、74、62、64、52、54)は、それぞれが更新する適応ノッチフィルタのフィルタ係数の更新量を制御するステップサイズパラメータ(μ)を、更新直前のフィルタ係数の2乗和の平方根に基づいて決定するとよい。 In the above configuration, the first, second, and third filter coefficient updating means (72, 74, 62, 64, 52, 54) control the amount of update of the filter coefficients of the adaptive notch filters that they update, respectively. The parameter (μ) may be determined based on the square root of the sum of squares of the filter coefficients just before the update.

上記構成において、前記第1、第2及び第3フィルタ係数更新手段(72、74、62、64、52、54)は、それぞれが更新する適応ノッチフィルタのフィルタ係数の更新量を制御するステップサイズパラメータ(μ)を、更新直前のフィルタ係数の絶対値の大きい方の値に基づいて決定するとよい。 In the above configuration, the first, second, and third filter coefficient updating means (72, 74, 62, 64, 52, 54) control the amount of update of the filter coefficients of the adaptive notch filters that they update, respectively. The parameter (μ) may be determined based on the larger absolute value of the filter coefficients immediately before updating.

このように本発明によれば、例えば、誤差マイクを乗員耳元附近のヘッドレストに配置して、シート位置、又はシート角度の調整による大きなCの変化が発生しても、あるいは、経年劣化によりCが変化しても、消音性能を損なわない能動型振動騒音制御が可能であり、乗員耳元の消音効果を大幅に向上することが可能になる。 As described above, according to the present invention, for example, an error microphone is placed on the headrest near the passenger's ear, and even if a large change in C occurs due to adjustment of the seat position or seat angle, or due to deterioration over time, C does not change. Active vibration noise control that does not impair the silencing performance is possible even if there is a change, and it is possible to greatly improve the silencing effect around the occupant's ears.

FIRフィルタを用いた直接法による振動騒音低減装置のブロック図Block diagram of vibration noise reduction device by direct method using FIR filter 適応ノッチフィルタの構成図Block diagram of adaptive notch filter 適応ノッチフィルタの原理の説明図Explanatory diagram of the principle of the adaptive notch filter 適応ノッチフィルタの詳細構成図Detailed block diagram of adaptive notch filter LMSアルゴリズムの説明図Illustration of LMS algorithm LMSアルゴリズムの説明図Illustration of LMS algorithm XATに基づく適応ノッチフィルタを用いたLMSのブロック図Block diagram of LMS with adaptive notch filter based on XAT 適応ノッチフィルタを用いた直接法の説明図Explanatory diagram of direct method using adaptive notch filter 適応ノッチフィルタを用いた直接法により最適にモデル化した振動騒音低減装置のブロック図Block diagram of vibration noise reduction device optimally modeled by direct method using adaptive notch filter 本発明に係る能動型振動騒音低減装置の第1適用例を示す構成図FIG. 1 is a configuration diagram showing a first application example of an active vibration noise reduction device according to the present invention; 本発明に係る能動型振動騒音低減装置の第2適用例を示す構成図FIG. 2 is a configuration diagram showing a second application example of the active vibration noise reduction device according to the present invention; 本発明に係る能動型振動騒音低減装置の第3適用例を示す構成図FIG. 3 is a configuration diagram showing a third application example of the active vibration noise reduction device according to the present invention; 第1実施形態に係る能動型振動騒音低減装置の機能ブロック図Functional block diagram of the active vibration noise reduction device according to the first embodiment 想定する音響特性の変化を示すグラフGraph showing changes in assumed acoustic characteristics 第1実施形態に係る能動型振動騒音低減装置によるエンジン篭もり音の音圧レベルを、制御オフ及び従来例と比較して示すグラフGraph showing the sound pressure level of the engine slamming sound by the active vibration noise reduction device according to the first embodiment in comparison with the control off and the conventional example 第2実施形態に係る能動型振動騒音低減装置の機能ブロック図Functional block diagram of the active vibration noise reduction device according to the second embodiment 第2実施形態に係る能動型振動騒音低減装置により、ステップサイズパラメータを固定にした場合のエンジン篭もり音の音圧レベルを、制御オフ及び第1実施形態と比較して示すグラフA graph showing the sound pressure level of the engine slamming sound when the step size parameter is fixed by the active vibration noise reduction device according to the second embodiment, in comparison with the control OFF and the first embodiment. 第2実施形態に係る能動型振動騒音低減装置により、ステップサイズパラメータを可変にした場合のエンジン篭もり音の音圧レベルを、制御オフ及びステップサイズパラメータを固定にした場合と比較して示すグラフA graph showing the sound pressure level of the engine slamming sound when the step size parameter is made variable by the active vibration noise reduction device according to the second embodiment, in comparison with the case where the control is turned off and the step size parameter is fixed.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

適応ノッチフィルタを直接法に用いる際の最適なモデル化を以下のようにして行う。 Optimal modeling when using the adaptive notch filter in the direct method is done as follows.

時間ステップをn(時刻;t)、その時の基準信号をx(n)とすると、次式で表される。SANフィルタにおいては直交する2つの基準信号x(xc、xs)が用いられる。

Figure 0007262499000032
一次経路モデル(推定値、フィルタ)、二次経路モデル(推定値、フィルタ)、制御フィルタのフィルタ係数は以下とする。
Figure 0007262499000033
xcに対する適応フィルタをW0(n)、xsに対する適応フィルタをW1(n)とする。
誤差信号en=e(n)で、実測値(スカラー)である。 Assuming that the time step is n (time; t) and the reference signal at that time is x(n), the following equation is obtained. Two orthogonal reference signals x(xc, xs) are used in the SAN filter.
Figure 0007262499000032
The primary path model (estimated value, filter), the secondary path model (estimated value, filter), and the filter coefficients of the control filter are as follows.
Figure 0007262499000033
Let the adaptive filter for xc be W0(n) and the adaptive filter for xs be W1(n).
The error signal, en=e(n), is the actual value (scalar).

図8に示されるように、二次音源出力(スピーカ出力、制御フィルタ出力)をu0(n)とすると、次式で表される。

Figure 0007262499000034
一次経路の基準信号をXとすると、振動騒音推定信号d^(n)は次式で表される。ここで、振動騒音源では振動騒音が発生しているから、振動騒音の基準信号はcos信号(xc)とする。
Figure 0007262499000035
なお、マイクに到達する(入力される)騒音(騒音信号);d(n)は、次式で表される。
Figure 0007262499000036
打消振動騒音推定信号y^(n)、及び、参照信号r0(n)、r1(n)は次式で表される。
Figure 0007262499000037
仮想誤差信号e1(n)、e2(n)は次式で表される。
Figure 0007262499000038
Figure 0007262499000039
As shown in FIG. 8, if the secondary sound source output (speaker output, control filter output) is u0(n), then u0(n) is expressed by the following equation.
Figure 0007262499000034
Assuming that the primary path reference signal is X, the vibration noise estimation signal d̂(n) is expressed by the following equation. Here, since vibration noise is generated at the vibration noise source, the reference signal of the vibration noise is assumed to be the cos signal (xc).
Figure 0007262499000035
The noise (noise signal) that reaches (inputs) the microphone; d(n) is represented by the following equation.
Figure 0007262499000036
The canceling vibration noise estimation signal ŷ(n) and the reference signals r0(n) and r1(n) are represented by the following equations.
Figure 0007262499000037
Virtual error signals e1(n) and e2(n) are represented by the following equations.
Figure 0007262499000038
Figure 0007262499000039

FIRフィルタを用いた直接法を参考にして、SANフィルタを用いた直接法において仮想誤差信号e1とe2を用いたLMSアルゴリズムによるフィルタ係数の更新について説明する。 Referring to the direct method using the FIR filter, updating of the filter coefficients by the LMS algorithm using the virtual error signals e1 and e2 in the direct method using the SAN filter will be described.

H^の更新、すなわち、H0及びH1の更新は下式に基づいて行われる。

Figure 0007262499000040
評価関数J1を最小にするフィルタ係数H0、H1(振動騒音源からマイクまで(一次経路)の伝達特性を示す適応ノッチフィルタのフィルタ係数)を求めるのがLMSアルゴリズムであり、具体的には、下式に示すように、評価関数J1をフィルタ係数H0、H1について偏微分した値をステップサイズパラメータとして用いて、フィルタ係数H0、H1をそれぞれ更新する。
Figure 0007262499000041
ここで、μh0、μh1;ステップサイズパラメータ、である。累乗の微分公式は以下の通りである。
Figure 0007262499000042
Updating of ĥ, ie H0 and H1, is done based on the following equations.
Figure 0007262499000040
The LMS algorithm obtains the filter coefficients H0 and H1 (filter coefficients of the adaptive notch filter indicating the transfer characteristics from the vibration noise source to the microphone (primary path)) that minimize the evaluation function J1. As shown in the formula, the values obtained by partially differentiating the evaluation function J1 with respect to the filter coefficients H0 and H1 are used as step size parameters to update the filter coefficients H0 and H1.
Figure 0007262499000041
where μh0, μh1; step size parameters. The differential formula for exponentiation is:
Figure 0007262499000042

FIRフィルタを用いた直接法を参考にして、SANフィルタを用いた直接法において仮想誤差信号e1とe2を用いたLMSアルゴリズムによるフィルタ係数の更新について説明する。C^の更新、すなわち、C0及びC1の更新は、上式(11)に基づいて行われる。評価関数J1を最小にするフィルタ係数C0、C1(スピーカからマイクまで(二次経路)の伝達特性を示す適応ノッチフィルタのフィルタ係数)を求めるのがLMSアルゴリズムであり、具体的には、下式に示すように、評価関数J1を適応ノッチフィルタのフィルタ係数C0、C1について偏微分した値をステップサイズパラメータとして用いて、フィルタ係数C0、C1を更新する。

Figure 0007262499000043
ここで、μc0、μc1;ステップサイズパラメータ、である。 Referring to the direct method using the FIR filter, updating of the filter coefficients by the LMS algorithm using the virtual error signals e1 and e2 in the direct method using the SAN filter will be described. Updating C^, ie, updating C0 and C1, is performed based on equation (11) above. The LMS algorithm obtains the filter coefficients C0 and C1 (filter coefficients of the adaptive notch filter indicating the transfer characteristics from the speaker to the microphone (secondary path)) that minimize the evaluation function J1. , the filter coefficients C0 and C1 of the adaptive notch filter are updated using the values obtained by partially differentiating the evaluation function J1 with respect to the filter coefficients C0 and C1 of the adaptive notch filter as step size parameters.
Figure 0007262499000043
where μc0, μc1; step size parameters.

W0及びW1の更新は下式に基づいて行われる。

Figure 0007262499000044
評価関数J2を最小にするフィルタ係数W0、W1(制御フィルタをなす適応ノッチフィルタのフィルタ係数)を求めるのがLMSアルゴリズムであり、具体的には、下式に示すように、評価関数J2を適応ノッチフィルタのフィルタ係数W0、W1について偏微分した値をステップサイズパラメータとして用いて、フィルタ係数W0、W1を更新する。
Figure 0007262499000045
ここで、μw0、μw1;ステップサイズパラメータ、である。 W0 and W1 are updated based on the following equations.
Figure 0007262499000044
The LMS algorithm obtains filter coefficients W0 and W1 (filter coefficients of an adaptive notch filter forming a control filter) that minimize the evaluation function J2. Specifically, as shown in the following equation, the evaluation function J2 is adapted. A value obtained by partially differentiating the filter coefficients W0 and W1 of the notch filter is used as a step size parameter to update the filter coefficients W0 and W1.
Figure 0007262499000045
where μw0, μw1; step size parameters.

一般的なFIRフィルタを用いた直接法のブロック図である図1を基に、SANフィルタを用いた直接法により最適にモデル化した振動騒音低減システムが、図9に示されるブロック図である。2つの仮想誤差信号、3つの適応ノッチフィルタのフィルタ係数更新式、打消振動騒音推定信号、振動騒音推定信号を以下のように定義した。

Figure 0007262499000046
具体的には、式(I)~式(VII)より、SANフィルタを用いた直接法により最適にモデル化した振動騒音低減システムのブロック図が図9として示される。 Based on FIG. 1, which is a block diagram of a direct method using a general FIR filter, FIG. 9 is a block diagram showing a vibration noise reduction system optimally modeled by a direct method using a SAN filter. Two virtual error signals, three filter coefficient update formulas for adaptive notch filters, canceling vibration noise estimation signal, and vibration noise estimation signal are defined as follows.
Figure 0007262499000046
Specifically, FIG. 9 shows a block diagram of a vibration noise reduction system optimally modeled by a direct method using a SAN filter from equations (I) to (VII).

フィルタC^はスピーカから誤差マイクまでの音響特性(信号伝達特性)の推定値(二次経路モデル)に相当するため、その大きさは周波数によって変化する。

Figure 0007262499000047
C^が小さいと、フィルタWの更新に用いる参照信号(r0、r1)が小さくなり、Wの収束が遅くなる。更に、C^の更新には、Wの出力も用いているためC^自身の収束も遅くなる。一方、C^が大きい周波数帯域では、WとC^の収束が速くなるが、毎回の更新量が大きいため最適値に確実に収束することができないため制御が不安定になりやすい傾向がある。 Since the filter C^ corresponds to an estimated value (secondary path model) of the acoustic characteristics (signal transfer characteristics) from the speaker to the error microphone, its magnitude changes with frequency.
Figure 0007262499000047
If C^ is small, the reference signals (r0, r1) used to update the filter W are small, and W converges slowly. Furthermore, since the output of W is also used to update C^, the convergence of C^ itself slows down. On the other hand, in a frequency band where Ĉ is large, W and Ĉ converge quickly, but since the amount of update each time is large, it is impossible to reliably converge to the optimum value, and control tends to become unstable.

C^の大きさを正規化処理してC^の位相のみに基づいてフィルタ係数を更新することにより、制御の安定性を確保した上でC^の大きさに左右されず収束性能を向上させたSANフィルタを用いた直接法を提供する。 By normalizing the magnitude of C^ and updating the filter coefficients based only on the phase of C^, the stability of the control is secured and the convergence performance is improved regardless of the size of C^. A direct method using a SAN filter is provided.

なお、「正規化」とは、ベクトルの正規化のことであり、ベクトルの方向は維持しつつ大きさを「1」にすることである。

Figure 0007262499000048
Note that "normalization" means normalization of a vector, and is to set the magnitude of the vector to "1" while maintaining the direction of the vector.
Figure 0007262499000048

C^の正規化は次式により行われる。

Figure 0007262499000049
C^(n+1)の振幅(大きさ)|C^(n+1)|は、次式となる。
Figure 0007262499000050
正規化後のC^(n+1)をC'^(n+1)とすると、C'^(n+1)は次式となる。
Figure 0007262499000051
正規化されたC'^(n+1)で、制御フィルタのフィルタ係数(W(n+1))の更新と、次の二次経路モデルのフィルタ係数(C^(n+2))の更新を行う。 Normalization of C^ is performed by the following equation.
Figure 0007262499000049
The amplitude (magnitude) |C^(n+1)| of C^(n+1) is given by the following equation.
Figure 0007262499000050
If Ĉ(n+1) after normalization is C′̂(n+1), C′̂(n+1) is given by the following equation.
Figure 0007262499000051
The normalized C′(n+1) updates the filter coefficients of the control filter (W(n+1)) and the next secondary path model filter coefficients (C(n+2)).

上記正規化の代替え案として、計算量軽減のためC0^とC1^の絶対値の大きい方を用いることも可能である。

Figure 0007262499000052
As an alternative to the above normalization, it is also possible to use the larger absolute value of C0̂ and C1̂ to reduce the amount of calculation.
Figure 0007262499000052

次に、可変ステップサイズパラメータについて説明する。 Next, variable step size parameters will be described.

フィルタ係数の更新は、事前に設定する初期値(小さい数値、例えば"0"など)から更新し始めるため、開始時点ではフィルタ係数が小さい値のため、最適値への収束を速くするためには毎回の更新量を大きくする必要がある。更新量を大きくするにはステップサイズパラメータμを大きく設定することになる。しかしながら、μを大きくすると最適値に確実に収束することができないため制御が不安定になりやすい傾向があり、収束速度と安定性がトレードオフになっている。 Updating the filter coefficients starts from a preset initial value (a small value, such as "0"), so the filter coefficients are small at the start. It is necessary to increase the amount of each update. To increase the update amount, the step size parameter μ is set large. However, if μ is increased, convergence to the optimum value cannot be reliably achieved, so control tends to become unstable, and there is a trade-off between convergence speed and stability.

フィルタ係数は、更新初期においては小さな値であるが、最適値に近づくにつれて大きくなっていくことに着目し、ステップサイズパラメータの値をフィルタ係数の大きさによって可変にすることにより、制御の安定性を確保した上で収束性能を向上させたSANフィルタを用いた直接法を提供する。それぞれの適応ノッチフィルタの更新式のステップサイズパラメータに、更新直前の各適応ノッチフィルタの振幅の逆数を乗算することでステップサイズパラメータを可変させることができる。又は、それぞれの適応ノッチフィルタの更新式のステップサイズパラメータに、更新直前の各適応ノッチフィルタの2つのフィルタ係数の絶対値の大きい方の値の逆数を乗算することで可変する。固定のステップサイズパラメータを用いた各更新式は、次式となる。

Figure 0007262499000053
Focusing on the fact that the filter coefficient is a small value at the beginning of the update, but increases as it approaches the optimum value, the value of the step size parameter is made variable according to the size of the filter coefficient to improve control stability. To provide a direct method using a SAN filter that improves convergence performance while ensuring . The step size parameter can be varied by multiplying the step size parameter of the update formula for each adaptive notch filter by the reciprocal of the amplitude of each adaptive notch filter immediately before updating. Alternatively, the step size parameter of the update formula for each adaptive notch filter is multiplied by the reciprocal of the larger absolute value of the two filter coefficients of each adaptive notch filter immediately before updating. Each update equation with a fixed step size parameter is:
Figure 0007262499000053

適応ノッチフィルタの更新式のステップサイズパラメータに、更新直前の各適応ノッチフィルタの振幅の逆数を乗算することで可変する具体的な方法は次の通りである。 A specific method for varying the step size parameter of the adaptive notch filter update formula by multiplying the reciprocal of the amplitude of each adaptive notch filter immediately before updating is as follows.

各適応ノッチフィルタの振幅(大きさ)|H^(n)|、|C^(n)|、|W(n)|は、次式となる。

Figure 0007262499000054
各更新式のステップサイズパラメータは、次式となる。
Figure 0007262499000055
可変ステップサイズパラメータを用いた各更新式は、次式となる。
Figure 0007262499000056
The amplitude (magnitude) |Ĥ(n)|, |Ĉ(n)|, and |W(n)| of each adaptive notch filter is given by the following equations.
Figure 0007262499000054
The step size parameter of each update formula is given by the following formula.
Figure 0007262499000055
Each update formula using the variable step size parameter becomes the following formula.
Figure 0007262499000056

それぞれの適応ノッチフィルタの更新式のステップサイズパラメータに、更新直前の各適応ノッチフィルタの2つのフィルタ係数の絶対値の大きい方の値の逆数を乗算することで可変する具体的な方法は次の通りである。 The step size parameter of each adaptive notch filter update formula is multiplied by the reciprocal of the larger absolute value of the two filter coefficients of each adaptive notch filter immediately before updating. Street.

各適応ノッチフィルタの振幅(大きさ)|H^(n)|、|C^(n)|、|W(n)|は、次式となる。

Figure 0007262499000057
各更新式のステップサイズパラメータは、次式となる。
Figure 0007262499000058
可変ステップサイズパラメータを用いた各更新式は、次式となる。
Figure 0007262499000059
The amplitude (magnitude) |Ĥ(n)|, |Ĉ(n)|, and |W(n)| of each adaptive notch filter is given by the following equations.
Figure 0007262499000057
The step size parameter of each update formula is given by the following formula.
Figure 0007262499000058
Each update formula using the variable step size parameter becomes the following formula.
Figure 0007262499000059

このように能動型振動騒音低減装置では、基準信号生成手段が、振動騒音源から発生する振動騒音周波数に基づく周波数を有する基準正弦波信号xs及び基準余弦波信号xcを基準信号として生成する。第1適応ノッチ制御フィルタW0は基準余弦波信号xcに基づいて第1制御信号ucを出力し、第2適応ノッチ制御フィルタW1は基準正弦波信号xsに基づいて第2制御信号usを出力する。振動騒音打消手段は、第1制御信号ucと第2制御信号usとを加算して得られる第1加算信号u0に基づいて打消振動騒音を出力する。誤差信号検出手段は、振動騒音源から発生する振動騒音と振動騒音打消手段から出力される打消振動騒音との差に基づく誤差信号eを出力する。補正手段は、基準信号の周波数に対する、振動騒音打消手段から誤差信号検出手段までの信号伝達特性に対応する第1補正フィルタC^0及び第2補正フィルタC^1により基準余弦波信号xc及び基準正弦波信号xsをそれぞれ補正して第1及び第2参照信号r0、r1を生成する。 Thus, in the active vibration noise reduction device, the reference signal generating means generates the reference sine wave signal xs and the reference cosine wave signal xc having frequencies based on the vibration noise frequency generated from the vibration noise source as reference signals. The first adaptive notch control filter W0 outputs a first control signal uc based on the reference cosine wave signal xc, and the second adaptive notch control filter W1 outputs a second control signal us based on the reference sine wave signal xs. The vibrating noise canceling means outputs canceling vibrating noise based on a first addition signal u0 obtained by adding the first control signal uc and the second control signal us. The error signal detection means outputs an error signal e based on the difference between the vibration noise generated from the vibration noise source and the canceling vibration noise output from the vibration noise cancellation means. The correcting means converts the reference cosine wave signal xc and the reference cosine wave signal xc and the reference The sinusoidal signal xs is corrected to generate first and second reference signals r0, r1, respectively.

第1推定信号生成手段は、第3補正フィルタH^0及び第4補正フィルタH^1により基準余弦波信号xc及び基準正弦波信号xsをそれぞれ補正して第1及び第2振動騒音推定信号を得て、該第1振動騒音推定信号と該第2振動騒音推定信号とを加算して振動騒音推定信号d^を生成する。第2推定信号生成手段は、基準余弦波信号xcを第1補正フィルタC^0及び第1適応ノッチ制御フィルタW0で補正した第1補正制御信号と、基準正弦波信号xsを第2補正フィルタC^1及び第1適応ノッチ制御フィルタW0で補正した第2補正制御信号と、基準正弦波信号xsを第1補正フィルタC^0及び第2適応ノッチ制御フィルタW1で補正した第3補正制御信号と、基準余弦波信号xcを第2補正フィルタC^1及び第2適応ノッチ制御フィルタW1で補正した第4補正制御信号とを加算して第1打消振動騒音推定信号y^を生成する。第1仮想誤差信号生成手段は、振動騒音推定信号d^と第1打消振動騒音推定信号y^とから第1仮想誤差信号e2を生成する。第1フィルタ係数更新手段は、第1及び第2参照信号r0、r1と第1仮想誤差信号e2とに基づいて第1仮想誤差信号e2が最小となるように第1及び第2適応ノッチ制御フィルタW0、W1のフィルタ係数をそれぞれ逐次更新する。 The first estimation signal generating means corrects the reference cosine wave signal xc and the reference sine wave signal xs by the third correction filter Ĥ0 and the fourth correction filter Ĥ1, respectively, to generate the first and second vibration noise estimation signals. Then, the first vibration noise estimation signal and the second vibration noise estimation signal are added to generate the vibration noise estimation signal d̂. The second estimation signal generation means generates a first correction control signal obtained by correcting the reference cosine wave signal xc with the first correction filter Ĉ0 and the first adaptive notch control filter W0, and the reference sine wave signal xs with the second correction filter C A second correction control signal corrected by ^1 and a first adaptive notch control filter W0, and a third correction control signal obtained by correcting the reference sine wave signal xs by a first correction filter C^0 and a second adaptive notch control filter W1. , the reference cosine wave signal xc is added to the fourth correction control signal corrected by the second correction filter Ĉ1 and the second adaptive notch control filter W1 to generate the first canceling vibration noise estimation signal ŷ. The first virtual error signal generating means generates a first virtual error signal e2 from the vibration noise estimation signal d̂ and the first canceling vibration noise estimation signal ŷ. The first filter coefficient updating means updates the first and second adaptive notch control filters so that the first virtual error signal e2 is minimized based on the first and second reference signals r0 and r1 and the first virtual error signal e2. The filter coefficients of W0 and W1 are successively updated.

第1適応ノッチ制御フィルタW0は基準正弦波信号xsに基づいて第3制御信号を出力し、第2適応ノッチ制御フィルタW1は基準余弦波信号xcに基づいて第4制御信号を出力する。第1補正フィルタC^0は第1適応ノッチ補正フィルタC^0で、第2補正フィルタC^1は第2適応ノッチ補正フィルタC^1でそれぞれ構成される。第3推定信号生成手段は、第1加算信号u0を第1適応ノッチ補正フィルタC^0で補正して得られる第5補正制御信号と、前記第3制御信号及び前記第4制御信号を加算して得られる第2加算信号u1を第2適応ノッチ補正フィルタC^1で補正して得られる第6補正制御信号とを加算して第2打消振動騒音推定信号y^を生成する。第2仮想誤差信号生成手段は、誤差信号eと振動騒音推定信号d^と第2打消振動騒音推定信号y^とから第2仮想誤差信号e1を生成する。第2フィルタ係数更新手段は、第1制御信号uc、第2制御信号us、第3制御信号及び第4制御信号と第2仮想誤差信号e1とに基づいて第2仮想誤差信号e1が最小となるように第1及び第2適応ノッチ補正フィルタC^0、C^1のフィルタ係数をそれぞれ逐次更新する。 The first adaptive notch control filter W0 outputs a third control signal based on the reference sine wave signal xs, and the second adaptive notch control filter W1 outputs a fourth control signal based on the reference cosine wave signal xc. The first correction filter Ĉ0 is the first adaptive notch correction filter Ĉ0, and the second correction filter Ĉ1 is the second adaptive notch correction filter Ĉ1. The third estimated signal generating means adds a fifth correction control signal obtained by correcting the first addition signal u0 by the first adaptive notch correction filter Ĉ0, the third control signal and the fourth control signal. A sixth correction control signal obtained by correcting the second addition signal u1 obtained by the second adaptive notch correction filter C^1 is added to generate a second canceling vibration noise estimation signal y^. The second virtual error signal generating means generates a second virtual error signal e1 from the error signal e, the vibration noise estimation signal d̂, and the second canceling vibration noise estimation signal ŷ. The second filter coefficient updating means minimizes the second virtual error signal e1 based on the first control signal uc, the second control signal us, the third control signal, the fourth control signal, and the second virtual error signal e1. The filter coefficients of the first and second adaptive notch correction filters Ĉ0 and Ĉ1 are successively updated as follows.

第3補正フィルタH^0は第3適応ノッチ補正フィルタH^0で、第4補正フィルタH^1は第4適応ノッチ補正フィルタH^1でそれぞれ構成される。第3フィルタ係数更新手段は、基準正弦波信号xsと基準余弦波信号xcと第2仮想誤差信号e1とに基づいて第2仮想誤差信号e1が最小となるように第3及び第4適応ノッチ補正フィルタH^0、H^1のフィルタ係数をそれぞれ逐次更新する。 The third correction filter Ĥ0 is the third adaptive notch correction filter Ĥ0, and the fourth correction filter Ĥ1 is the fourth adaptive notch correction filter Ĥ1. The third filter coefficient updating means performs third and fourth adaptive notch corrections based on the reference sine wave signal xs, the reference cosine wave signal xc, and the second virtual error signal e1 so as to minimize the second virtual error signal e1. The filter coefficients of the filters Ĥ0 and Ĥ1 are successively updated.

正規化手段は、第1及び第2適応ノッチ補正フィルタのフィルタ係数に、これら第1及び第2適応ノッチ補正フィルタのフィルタ係数の2乗和の平方根の逆数を乗算して第1及び第2正規化フィルタ係数を算出する。補正手段は、第1正規化フィルタ係数を有する第1適応ノッチ補正フィルタ及び第2正規化フィルタ係数を有する第2適応ノッチ補正フィルタにより基準余弦波信号xcと基準正弦波信号xsをそれぞれ補正して第1及び第2参照信号r0、r1を生成する。 The normalization means multiplies the filter coefficients of the first and second adaptive notch correction filters by the reciprocal of the square root of the sum of squares of the filter coefficients of the first and second adaptive notch correction filters to obtain first and second normalizations. Calculate the filter coefficients. The correction means corrects the reference cosine wave signal xc and the reference sine wave signal xs by a first adaptive notch correction filter having a first normalization filter coefficient and a second adaptive notch correction filter having a second normalization filter coefficient. A first and a second reference signal r0, r1 are generated.

正規化手段は、第1及び第2適応ノッチ補正フィルタC^0、C^1のフィルタ係数に、これら第1及び第2適応ノッチ補正フィルタC^0、C^1のフィルタ係数の絶対値の大きい方の値の逆数を乗算して第3及び第4正規化フィルタ係数を算出してもよい。この場合、補正手段は、第3正規化フィルタ係数を有する第1適応ノッチ補正フィルタ及び第4正規化フィルタ係数を有する第2適応ノッチ補正フィルタに基づいて基準余弦波信号xc及び基準正弦波信号xsをそれぞれ補正して第1及び第2参照信号r0、r1を生成する。 The normalization means converts the filter coefficients of the first and second adaptive notch correction filters Ĉ0 and Ĉ1 to the absolute values of the filter coefficients of these first and second adaptive notch correction filters Ĉ0 and Ĉ1. The reciprocal of the larger value may be multiplied to calculate the third and fourth normalized filter coefficients. In this case, the correction means is adapted to generate the reference cosine wave signal xc and the reference sine wave signal xs based on a first adaptive notch correction filter having a third normalization filter coefficient and a second adaptive notch correction filter having a fourth normalization filter coefficient. are respectively corrected to generate the first and second reference signals r0 and r1.

第1、第2及び第3フィルタ係数更新手段は、それぞれが更新する適応ノッチフィルタのフィルタ係数の更新量を制御するステップサイズパラメータμを、更新直前のフィルタ係数の2乗和の平方根に基づいて決定する。 The first, second, and third filter coefficient updating means set the step size parameter μ for controlling the amount of update of the filter coefficients of the adaptive notch filters to be updated, based on the square root of the sum of squares of the filter coefficients immediately before updating. decide.

第1、第2及び第3フィルタ係数更新手段は、それぞれが更新する適応ノッチフィルタのフィルタ係数の更新量を制御するステップサイズパラメータμを、更新直前のフィルタ係数の絶対値の大きい方の値に基づいて決定してもよい。 The first, second, and third filter coefficient updating means set the step size parameter μ for controlling the update amount of the filter coefficients of the adaptive notch filters to be updated to the larger absolute value of the filter coefficients immediately before updating. may be determined based on

次に、図10~図12を参照して、本発明に係る能動型振動騒音低減装置10の第1~第3適用例を説明する。これらの例では、能動型振動騒音低減装置10が車両1に適用されている。 Next, first to third application examples of the active vibration noise reduction device 10 according to the present invention will be described with reference to FIGS. 10 to 12. FIG. In these examples, the active vibration noise reduction device 10 is applied to the vehicle 1 .

図10に示すように、車両1には走行駆動源としてエンジン2が搭載されている。能動型振動騒音低減装置10は、車室3内の騒音を検出する振動騒音検出部である誤差マイク11と、騒音を打ち消すための制御音として、騒音と逆位相の打消音を発生する打消音発生手段であるスピーカ12と、能動型振動騒音制御部13とを有している。誤差マイク11は、例えば前部座席の上方及び後部座席の上方の天井に取り付けられる。スピーカ12は、オーディオシステムのスピーカ12であってもよく、前部ドア及び後部ドアに取り付けられたドアスピーカである。誤差マイク11は、振動騒音源であるエンジン2からの騒音とスピーカ12からの打消音との相殺誤差を誤差信号eとして検出する誤差信号検出手段として機能する。能動型振動騒音制御部13には、エンジン回転数や車速などの車両情報と誤差マイク11により検出された誤差信号eとが供給される。能動型振動騒音制御部13は、これらの車両情報と誤差信号eとに基づいて、スピーカ12を駆動するための制御信号u0(第1加算信号)を生成し、スピーカ12に発生させる打消音を制御することにより、エンジン2の振動に起因して乗員に伝わるエンジン騒音(エンジン篭もり音)を低減する。この場合、能動型振動騒音制御部13は、能動型騒音制御部として機能する。 As shown in FIG. 10, a vehicle 1 is equipped with an engine 2 as a drive source. The active vibration noise reduction device 10 includes an error microphone 11, which is a vibration noise detection unit that detects noise in the vehicle interior 3, and a canceling sound that generates a canceling sound having a phase opposite to that of the noise as a control sound for canceling the noise. It has a speaker 12 as a generating means and an active vibration noise control section 13 . The error microphones 11 are attached, for example, to the ceiling above the front seats and above the rear seats. The speakers 12 may be the speakers 12 of an audio system, which are door speakers mounted on the front and rear doors. The error microphone 11 functions as error signal detection means for detecting, as an error signal e, the offset error between the noise from the engine 2 which is the vibration noise source and the canceling sound from the speaker 12 . Vehicle information such as the engine speed and vehicle speed and the error signal e detected by the error microphone 11 are supplied to the active vibration noise control unit 13 . Based on the vehicle information and the error signal e, the active vibration noise control unit 13 generates a control signal u0 (first addition signal) for driving the speaker 12, and cancels the noise generated by the speaker 12. By controlling, the engine noise (engine roaring noise) transmitted to the occupant due to the vibration of the engine 2 is reduced. In this case, the active vibration noise control section 13 functions as an active noise control section.

図11に示す能動型振動騒音低減装置10は、車室3内の騒音を検出する誤差マイク11と、騒音の原因となるエンジン2の振動を打ち消すための、当該振動と逆位相の相殺振動を発生する相殺振動発生部である振動アクチュエータ14と、能動型振動騒音制御部13とを有している。誤差マイク11は図10に示す能動型振動騒音低減装置10のものと同様である。振動アクチュエータ14は、発生した相殺振動をエンジン2に与えられるように構成されており、例えばアクティブエンジンマウントにより構成されている。能動型振動騒音制御部13には、エンジン回転数や車速などの車両情報と誤差マイク11により検出された誤差信号eとが供給される。能動型振動騒音制御部13は、これらの車両情報と誤差信号eとに基づいて、振動アクチュエータ14を駆動するための制御信号u0を生成し、振動アクチュエータ14に発生させる相殺振動を制御することにより、エンジン2の振動を低減し、エンジン振動に起因して乗員に伝わるエンジン騒音(エンジン篭もり音)を低減する。この場合、能動型振動騒音制御部13は能動型振動制御部として機能する。 The active vibration noise reduction device 10 shown in FIG. 11 includes an error microphone 11 for detecting noise in the vehicle interior 3, and an offsetting vibration of the opposite phase to the vibration of the engine 2, which is the cause of the noise, for canceling the vibration. It has a vibration actuator 14 which is a generating part for canceling vibration, and an active vibration noise control part 13 . The error microphone 11 is the same as that of the active vibration noise reduction device 10 shown in FIG. The vibration actuator 14 is configured to apply the generated offset vibration to the engine 2, and is configured by, for example, an active engine mount. Vehicle information such as the engine speed and vehicle speed and the error signal e detected by the error microphone 11 are supplied to the active vibration noise control unit 13 . Based on the vehicle information and the error signal e, the active vibration noise control unit 13 generates a control signal u0 for driving the vibration actuator 14, and controls the offset vibration generated in the vibration actuator 14. , reduce the vibration of the engine 2, and reduce the engine noise (engine roaring noise) transmitted to the occupant due to the engine vibration. In this case, the active vibration noise control section 13 functions as an active vibration control section.

図12に示す能動型振動騒音低減装置10は、車室3内の騒音の原因となるエンジン2の振動を検出する振動騒音検出部である振動センサ15と、エンジン2の振動を打ち消すための相殺振動を発生する振動アクチュエータ14と、能動型振動騒音制御部13とを有している。振動センサ15は、エンジン2に取り付けられ、エンジン2の回転によって発生するエンジン振動と振動アクチュエータ14によってエンジン2に与えられた相殺振動との合成である誤差振動を誤差信号eとして検出する誤差信号検出手段として機能する。振動アクチュエータ14は図11に示す能動型振動騒音低減装置10のものと同様である。能動型振動騒音制御部13には、エンジン回転数や車速などの車両情報と振動センサ15により検出された誤差信号eとが供給される。能動型振動騒音制御部13は、これらの車両情報と誤差信号eとに基づいて、振動アクチュエータ14を駆動するための制御信号u0を生成し、振動アクチュエータ14に発生させる相殺振動を制御することにより、エンジン振動を低減し、エンジン2の振動に起因して乗員に伝わるエンジン騒音(エンジン篭もり音)を低減する。この場合も、能動型振動騒音制御部13は能動型振動制御部として機能する。 An active vibration noise reduction device 10 shown in FIG. It has a vibration actuator 14 that generates vibration and an active vibration noise control section 13 . The vibration sensor 15 is attached to the engine 2, and is an error signal detector that detects, as an error signal e, an error vibration that is a combination of the engine vibration generated by the rotation of the engine 2 and the offset vibration given to the engine 2 by the vibration actuator 14. act as a means. The vibration actuator 14 is similar to that of the active vibration noise reduction device 10 shown in FIG. Vehicle information such as engine speed and vehicle speed and an error signal e detected by the vibration sensor 15 are supplied to the active vibration noise control unit 13 . Based on the vehicle information and the error signal e, the active vibration noise control unit 13 generates a control signal u0 for driving the vibration actuator 14, and controls the offset vibration generated in the vibration actuator 14. , reduce engine vibration, and reduce engine noise (engine roaring noise) transmitted to the occupant due to the vibration of the engine 2 . Also in this case, the active vibration noise control section 13 functions as an active vibration control section.

このように、本発明に係る能動型振動騒音低減装置10は、様々な態様での適用が可能である。これらの例以外では、例えば、駆動源としてエンジン2の代わりにモータが搭載されており、能動型振動騒音低減装置10が振動騒音の発生源となるモータの振動騒音を低減するように構成されてもよい。或いは、能動型振動騒音低減装置10が、車両1の走行時におけるプロペラシャフト、ドライブシャフトなどの駆動系回転体の振動騒音に起因して乗員に伝わる駆動系騒音を低減するように構成されてもよい。すなわち、能動型振動騒音低減装置10は、回転体の回転運動によって周期的且つ狭帯域の振動騒音を発生するエンジン2又は駆動系の振動騒音を低減する。 Thus, the active vibration noise reduction device 10 according to the present invention can be applied in various aspects. Other than these examples, for example, a motor is mounted as a drive source instead of the engine 2, and the active vibration noise reduction device 10 is configured to reduce the vibration noise of the motor that is the source of the vibration noise. good too. Alternatively, the active vibration noise reduction device 10 may be configured to reduce drive system noise transmitted to the occupant due to vibration noise of drive system rotating bodies such as a propeller shaft and a drive shaft when the vehicle 1 is running. good. That is, the active vibration noise reduction device 10 reduces the vibration noise of the engine 2 or drive system that generates periodic narrow-band vibration noise due to the rotational motion of the rotating body.

以下に説明する各実施形態では、車両1が駆動源としてエンジン2を備え、能動型振動騒音低減装置10が、振動騒音検出部として誤差マイク11を備え、相殺音発生手段としてスピーカ12を備え、能動型振動騒音制御部13が能動型騒音制御部として機能するものとする。 In each embodiment described below, the vehicle 1 includes an engine 2 as a drive source, the active vibration noise reduction device 10 includes an error microphone 11 as a vibration noise detection unit, a speaker 12 as canceling sound generation means, It is assumed that the active vibration noise control section 13 functions as an active noise control section.

≪第1実施形態≫
まず、図13~図15を参照して本発明の第1実施形態について説明する。図13は、第1実施形態に係る能動型振動騒音低減装置10の機能ブロック図である。図13に示すように、能動型振動騒音制御部13には、エンジン/駆動系信号Xが供給される。エンジン/駆動系信号Xは、エンジン2の出力軸の回転周波数などの振動周波数に同期するエンジンパルスや、エンジン2の駆動力を車輪に伝達する駆動系の回転パルスなどであってよい。エンジン/駆動系信号Xは、これに限定されるものではなく、例えば、エンジン2の回転数、車速、モータ回転数、ギヤ段(トランスミッション)情報に基づいたギヤ回転速度など、車両情報のうち、振動騒音源となる駆動源又は駆動系の作動に関する作動関連情報であればよい。能動型振動騒音制御部13は、エンジン/駆動系信号Xに基づいて、基準信号x(xc、xs)を生成する基準信号生成部21を備えている。
<<First embodiment>>
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 13 to 15. FIG. FIG. 13 is a functional block diagram of the active vibration noise reduction device 10 according to the first embodiment. As shown in FIG. 13, an engine/drive system signal X is supplied to the active vibration noise control section 13 . The engine/drive system signal X may be an engine pulse synchronized with a vibration frequency such as the rotation frequency of the output shaft of the engine 2, or a drive system rotation pulse that transmits the driving force of the engine 2 to the wheels. The engine/drive system signal X is not limited to this. Any operation-related information relating to the operation of a drive source or drive system that is a source of vibration noise may be used. The active vibration noise control section 13 includes a reference signal generation section 21 that generates a reference signal x (xc, xs) based on the engine/drive system signal X. FIG.

基準信号生成部21では、周波数推定回路22がエンジン/駆動系信号Xから車室3内の騒音になる振動騒音dの周波数fを推定する。具体的には、周波数推定回路22は、エンジン/駆動系信号Xに基づいて振動騒音dの周波数fを、マップを参照することなどによって推定する。推定された周波数fは、余弦波発生回路23及び正弦波発生回路24に供給される。余弦波発生回路23は、供給された周波数fに基づいて、エンジン2の回転に起因してエンジン2・駆動系から発生する振動騒音dに同期する基準信号xである基準余弦波信号xcを生成する。正弦波発生回路24は、供給された周波数fに基づいて、振動騒音dに同期する基準信号xである基準正弦波信号xsを生成する。つまり、基準信号生成部21は、マイクや振動センサによって検出される振動騒音dの物理量から周波数fを検出して基準信号x(xc、xs)を生成するのではなく、エンジン2・駆動系の作動関連情報に基づいて推定した振動騒音dの周波数fを有する基準信号x(xc、xs)を生成する。基準信号生成部21により生成された基準信号x(xc、xs)は、制御信号生成部25、基準信号補正部26、参照信号生成部27(補正手段)及び振動騒音推定信号生成部28(第1推定信号生成手段)に供給される。 In the reference signal generator 21 , the frequency estimating circuit 22 estimates the frequency f of the vibration noise d that becomes noise in the vehicle interior 3 from the engine/driving system signal X. Specifically, the frequency estimation circuit 22 estimates the frequency f of the vibration noise d based on the engine/drive system signal X by referring to a map or the like. The estimated frequency f is supplied to the cosine wave generator circuit 23 and the sine wave generator circuit 24 . The cosine wave generating circuit 23 generates a reference cosine wave signal xc, which is a reference signal x synchronized with the vibration noise d generated from the engine 2 and the drive system due to the rotation of the engine 2, based on the supplied frequency f. do. The sine wave generating circuit 24 generates a reference sine wave signal xs, which is a reference signal x synchronized with the vibration noise d, based on the supplied frequency f. That is, the reference signal generation unit 21 does not generate the reference signal x (xc, xs) by detecting the frequency f from the physical quantity of the vibration noise d detected by the microphone or the vibration sensor, but rather A reference signal x(xc, xs) having a frequency f of the vibration noise d estimated based on the operation-related information is generated. The reference signal x (xc, xs) generated by the reference signal generation unit 21 is supplied to the control signal generation unit 25, the reference signal correction unit 26, the reference signal generation unit 27 (correction means), and the vibration noise estimation signal generation unit 28 (second 1 estimated signal generating means).

制御信号生成部25は、基準信号x(xc、xs)をフィルタ処理することによって制御信号u0を生成するノッチフィルタであり、1つの複素数を用いて表される適応ノッチフィルタ係数Wを有している。この適応ノッチフィルタ係数Wは制御信号生成部25の回路特性を示している。制御信号生成部25は、適応ノッチフィルタ係数Wの実部をなす第1適応ノッチフィルタ係数W0を有する第1適応ノッチ制御フィルタ31、適応ノッチフィルタ係数Wの虚部をなす第2適応ノッチフィルタ係数W1を有する第2適応ノッチ制御フィルタ32及び、加算器33を有する。基準余弦波信号xcは第1適応ノッチ制御フィルタ31に供給されて第1適応ノッチフィルタ係数W0を用いてフィルタ処理され、基準正弦波信号xsは第2適応ノッチ制御フィルタ32に供給されて第2適応ノッチフィルタ係数W1を用いてフィルタ処理される。第1適応ノッチ制御フィルタ31から出力される第1制御信号uc及び第2適応ノッチ制御フィルタ32から出力される第2制御信号usは、加算器33にて加算されることによって制御信号u0になる。制御信号生成部25は基準信号補正部26の一部を構成しており、基準信号x(xc、xs)が制御信号生成部25の回路特性(適応ノッチフィルタ係数W)により補正されて制御信号u0(第1加算信号)になる。 The control signal generator 25 is a notch filter that generates a control signal u0 by filtering the reference signal x(xc, xs), and has an adaptive notch filter coefficient W expressed using one complex number. there is This adaptive notch filter coefficient W indicates the circuit characteristics of the control signal generator 25 . The control signal generator 25 generates a first adaptive notch control filter 31 having a first adaptive notch filter coefficient W0 that is the real part of the adaptive notch filter coefficient W, a second adaptive notch filter coefficient that is the imaginary part of the adaptive notch filter coefficient W, and It has a second adaptive notch control filter 32 with W1 and an adder 33 . The reference cosine wave signal xc is fed to a first adaptive notch control filter 31 and filtered using the first adaptive notch filter coefficient W0, and the reference sine wave signal xs is fed to a second adaptive notch control filter 32 to be filtered by a second Filtered using adaptive notch filter coefficients W1. The first control signal uc output from the first adaptive notch control filter 31 and the second control signal us output from the second adaptive notch control filter 32 are added by the adder 33 to become the control signal u0. . The control signal generation unit 25 constitutes a part of the reference signal correction unit 26, and the reference signal x (xc, xs) is corrected by the circuit characteristics (adaptive notch filter coefficient W) of the control signal generation unit 25 to generate the control signal u0 (first addition signal).

基準信号補正部26は、上記の制御信号生成部25を含み、更に、第1適応ノッチフィルタ係数W0の極性を反転させた値係数に有する第1適応ノッチフィルタ34、第2適応ノッチフィルタ係数W1を有する第2適応ノッチフィルタ35及び、加算器36を有する適応ノッチフィルタである。基準余弦波信号xcは第1適応ノッチフィルタ34に供給され、第1適応ノッチフィルタ係数W0の極性を反転させた値を用いてフィルタ処理される。基準正弦波信号xsは第2適応ノッチフィルタ35に供給され、第2適応ノッチフィルタ係数W1を用いてフィルタ処理される。第1適応ノッチフィルタ34から出力される第3制御信号及び第2適応ノッチフィルタ35から出力される第4制御信号は、加算器36にて加算することにより、基準信号x(xc、xs)が制御信号生成部25の回路特性(適応ノッチフィルタ係数W)により補正された制御信号u1(第2加算信号)になる。 The reference signal correction unit 26 includes the above-described control signal generation unit 25, and further includes a first adaptive notch filter 34 having coefficients obtained by inverting the polarity of the first adaptive notch filter coefficient W0, and a second adaptive notch filter coefficient. A second adaptive notch filter 35 with W 1 and an adaptive notch filter with an adder 36 . The reference cosine wave signal xc is supplied to the first adaptive notch filter 34 and filtered using the polarity-inverted value of the first adaptive notch filter coefficient W0. The reference sinusoidal signal xs is applied to a second adaptive notch filter 35 and filtered using a second adaptive notch filter coefficient W1 . The third control signal output from the first adaptive notch filter 34 and the fourth control signal output from the second adaptive notch filter 35 are added by the adder 36 so that the reference signal x(xc, xs) is The control signal u1 (second addition signal) corrected by the circuit characteristics (adaptive notch filter coefficient W) of the control signal generator 25 is obtained.

制御信号生成部25から出力された制御信号u0は、D/A変換器37にてアナログ信号に変換されてスピーカ12に供給される。スピーカ12は供給される制御信号u0に基づいて、騒音源であるエンジン2・駆動系から発生する騒音を打ち消すための打消音(制御音)を発生する。 The control signal u<b>0 output from the control signal generator 25 is converted into an analog signal by the D/A converter 37 and supplied to the speaker 12 . Based on the supplied control signal u0, the speaker 12 generates a canceling sound (control sound) for canceling noise generated from the engine 2 and the driving system, which are noise sources.

参照信号生成部27においては、スピーカ12から誤差マイク11までの打消音の音響特性Cの推定値である打消音伝達特性推定値C^が設定されている。打消音伝達特性推定値C^は、後述する第1適応ノッチ補正フィルタ部60により提供される値である。打消音伝達特性推定値C^は、スピーカ12から誤差マイク11までの伝達特性(振幅特性及び位相特性)を設定する関数に基づき、打消音の周波数fに対して求められる1つの複素数を用いて表され、実部C^0(第1補正フィルタ係数)と虚部C^1(第2補正フィルタ係数)とを有している。 In the reference signal generator 27, a canceling sound transfer characteristic estimated value Ĉ, which is an estimated value of the acoustic characteristic C of the canceling sound from the speaker 12 to the error microphone 11, is set. The canceling sound transfer characteristic estimated value Ĉ is a value provided by the first adaptive notch correction filter section 60, which will be described later. The canceling sound transfer characteristic estimated value C^ is based on a function that sets the transfer characteristic (amplitude characteristic and phase characteristic) from the speaker 12 to the error microphone 11, and uses one complex number obtained for the frequency f of the canceling sound. and has a real part Ĉ0 (first correction filter coefficient) and an imaginary part Ĉ1 (second correction filter coefficient).

参照信号生成部27において、基準余弦波信号xcは、打消音伝達特性推定値C^の実部C^0を係数に有する第1補正フィルタ41に入力される。基準正弦波信号xsは、打消音伝達特性推定値C^の虚部C^1を係数に有する第2補正フィルタ42に入力される。また、基準正弦波信号xsは、打消音伝達特性推定値C^の実部C^0を係数に有する第1補正フィルタ43に入力される。基準余弦波信号xcは、打消音伝達特性推定値C^の虚部C^1の極性を反転させた値を係数に有する第2補正フィルタ44に入力される。 In the reference signal generator 27, the reference cosine wave signal xc is input to the first correction filter 41 having the real part Ĉ0 of the canceling sound transfer characteristic estimated value Ĉ as a coefficient. The reference sine wave signal xs is input to a second correction filter 42 having, as a coefficient, the imaginary part Ĉ1 of the canceling sound transfer characteristic estimated value Ĉ. Further, the reference sine wave signal xs is input to the first correction filter 43 having the real part Ĉ0 of the canceling sound transfer characteristic estimated value Ĉ as a coefficient. The reference cosine wave signal xc is input to a second correction filter 44 having coefficients obtained by inverting the polarity of the imaginary part Ĉ1 of the canceling sound transfer characteristic estimated value Ĉ.

基準余弦波信号xcは、第1補正フィルタ41において打消音伝達特性推定値C^の実部C^0を用いてフィルタ処理される。基準正弦波信号xsは、第2補正フィルタ42において打消音伝達特性推定値C^の虚部C^1を用いてフィルタ処理される。第1補正フィルタ41の出力及び第2補正フィルタ42の出力は加算器45にて加算されることにより、基準信号x(xc、xs)が打消音伝達特性推定値C^で補正されて第1参照信号r0になる。また、基準余弦波信号xcは、第1補正フィルタ43において打消音伝達特性推定値C^の実部C^0を用いてフィルタ処理される。基準正弦波信号xsは、第2補正フィルタ44において打消音伝達特性推定値C^の虚部C^1の極性を反転させた値を用いてフィルタ処理される。第1補正フィルタ43の出力及び第2補正フィルタ44の出力は、加算器46にて加算されることにより、基準信号x(xc、xs)が打消音伝達特性推定値C^で補正されて第2参照信号r1になる。 The reference cosine wave signal xc is filtered in a first correction filter 41 using the real part C^0 of the canceling sound transfer characteristic estimate C^. The reference sinusoidal signal xs is filtered in a second correction filter 42 using the imaginary part Ĉ1 of the canceling sound transfer characteristic estimate Ĉ. The output of the first correction filter 41 and the output of the second correction filter 42 are added by the adder 45, so that the reference signal x(xc, xs) is corrected by the canceling sound transfer characteristic estimated value Ĉ to obtain the first It becomes the reference signal r0. The reference cosine wave signal xc is also filtered in the first correction filter 43 using the real part Ĉ0 of the canceling sound transfer characteristic estimated value Ĉ. The reference sinusoidal signal xs is filtered in the second correction filter 44 using a value obtained by inverting the polarity of the imaginary part C^1 of the canceling sound transfer characteristic estimated value C^. The output of the first correction filter 43 and the output of the second correction filter 44 are added by the adder 46, so that the reference signal x(xc, xs) is corrected by the canceling sound transfer characteristic estimated value Ĉ. 2 becomes the reference signal r1.

振動騒音推定信号生成部28は、いわゆるSANフィルタ(Single frequency Adaptive Notch filter)である。振動騒音推定信号生成部28においては、騒音源であるエンジン2・駆動系から誤差マイク11までの騒音の(すなわち、騒音伝播経路の)伝達特性Hの推定値である伝達特性推定値H^の初期値として、例えば0などの小さな値が予め設定されている。伝達特性推定値H^は、騒音源から誤差マイク11までの伝達特性(振幅特性及び位相特性)を設定する関数に基づき、振動騒音dの周波数fに対して求められる1つの複素数を用いて表され、実部H^0(第3補正フィルタ係数(第3適応ノッチ補正フィルタ係数))と虚部H^1(第4補正フィルタ係数(第4適応ノッチ補正フィルタ係数))とを有している。伝達特性推定値H^は、騒音源の振動周波数を直接計測した物理量ではなく、上記のエンジン2・駆動系の作動関連情報に基づいて生成される基準信号xから生成される。 The vibration noise estimation signal generator 28 is a so-called SAN filter (Single frequency Adaptive Notch filter). In the vibration noise estimation signal generation unit 28, the transfer characteristic estimated value H^ that is an estimated value of the transfer characteristic H of the noise (that is, the noise propagation path) from the engine 2 and the drive train that are the noise source to the error microphone 11 is generated. A small value such as 0 is set in advance as an initial value. The transfer characteristic estimated value H^ is expressed using one complex number obtained for the frequency f of the vibration noise d based on a function that sets the transfer characteristic (amplitude characteristic and phase characteristic) from the noise source to the error microphone 11. and has a real part H^0 (third correction filter coefficient (third adaptive notch correction filter coefficient)) and an imaginary part H^1 (fourth correction filter coefficient (fourth adaptive notch correction filter coefficient)) there is The transfer characteristic estimated value H^ is not a physical quantity obtained by directly measuring the vibration frequency of the noise source, but is generated from the reference signal x generated based on the operation-related information of the engine 2 and drive system.

振動騒音推定信号生成部28において、基準余弦波信号xcは、伝達特性推定値H^の実部H^0を係数に有する第3適応ノッチ補正フィルタ51及び、第3適応ノッチ補正フィルタ51のフィルタ係数を適応的に更新するフィルタ係数更新部52(第3フィルタ係数更新手段)に入力される。基準正弦波信号xsは、伝達特性推定値H^の虚部H^1を係数に有する第4適応ノッチ補正フィルタ53及び、第4適応ノッチ補正フィルタ53のフィルタ係数を適応的に更新するフィルタ係数更新部54(第3フィルタ係数更新手段)に入力される。第3適応ノッチ補正フィルタ51及び第4適応ノッチ補正フィルタ53は、基準信号xの周波数に対する、振動騒音源である駆動源又は駆動系から誤差信号検出手段である誤差マイク11までの一次経路の信号伝達特性に対応する補正フィルタであり、且つフィルタ係数が適応的に更新される適応ノッチ補正フィルタである。フィルタ係数更新部52及びフィルタ係数更新部54については後に詳細に説明する。 In the vibration noise estimation signal generation unit 28, the reference cosine wave signal xc is generated by the third adaptive notch correction filter 51 having the coefficient of the real part H^0 of the transfer characteristic estimated value H^ and the filters of the third adaptive notch correction filter 51. It is input to a filter coefficient updating unit 52 (third filter coefficient updating means) that adaptively updates coefficients. The reference sine wave signal xs includes a fourth adaptive notch correction filter 53 having the imaginary part H^1 of the transfer characteristic estimated value H^ as a coefficient, and a filter coefficient for adaptively updating the filter coefficient of the fourth adaptive notch correction filter 53. It is input to the updating unit 54 (third filter coefficient updating means). The third adaptive notch correction filter 51 and the fourth adaptive notch correction filter 53 correspond to the frequency of the reference signal x. It is a correction filter corresponding to the transfer characteristic and an adaptive notch correction filter whose filter coefficients are adaptively updated. The filter coefficient updating unit 52 and the filter coefficient updating unit 54 will be described later in detail.

基準余弦波信号xcは、第3適応ノッチ補正フィルタ51において伝達特性推定値H^の実部H^0を用いてフィルタ処理される。基準正弦波信号xsは、第4適応ノッチ補正フィルタ53において伝達特性推定値H^の虚部H^1を用いてフィルタ処理される。第3適応ノッチ補正フィルタ51から出力される第1振動騒音推定信号及び第4適応ノッチ補正フィルタ53から出力される第2振動騒音推定信号は、加算器55にて加算され、誤差マイク11に到達する振動騒音dの推定値である振動騒音推定信号d^になる。すなわち、振動騒音推定信号生成部28は、基準信号x(xc、xs)に基づいて、誤差マイク11における振動騒音推定信号d^を生成する。 The reference cosine signal xc is filtered in a third adaptive notch correction filter 51 using the real part Ĥ0 of the transfer characteristic estimate Ĥ. The reference sinusoidal signal xs is filtered in a fourth adaptive notch correction filter 53 using the imaginary part Ĥ1 of the transfer characteristic estimate Ĥ. The first vibration noise estimation signal output from the third adaptive notch correction filter 51 and the second vibration noise estimation signal output from the fourth adaptive notch correction filter 53 are added by the adder 55 and reach the error microphone 11. Vibration noise estimation signal d^, which is an estimated value of vibration noise d, is obtained. That is, the vibration noise estimation signal generator 28 generates the vibration noise estimation signal d^ in the error microphone 11 based on the reference signal x(xc, xs).

基準信号補正部26から出力される制御信号u0及び制御信号u1は、第1適応ノッチ補正フィルタ部60(第3推定信号生成手段)に供給される。第1適応ノッチ補正フィルタ部60はSANフィルタであり、第1適応ノッチ補正フィルタ部60には、打消音伝達特性推定値C^の初期値として、例えば0などの小さな値が予め設定されている。第1適応ノッチ補正フィルタ部60において、制御信号u0は、打消音伝達特性推定値C^の実部C^0を係数に有する第5適応ノッチ補正フィルタ61及び、第5適応ノッチ補正フィルタ61のフィルタ係数を適応的に更新するフィルタ係数更新部62(第2フィルタ係数更新手段)に入力される。制御信号u1は、打消音伝達特性推定値C^の虚部C^1を係数に有する第6適応ノッチ補正フィルタ63及び、第6適応ノッチ補正フィルタ63のフィルタ係数を適応的に更新するフィルタ係数更新部64(第2フィルタ係数更新手段)に入力される。第5適応ノッチ補正フィルタ61及び第6適応ノッチ補正フィルタ63は、補正フィルタであり、且つフィルタ係数が適応的に更新される適応ノッチ補正フィルタである。フィルタ係数更新部62及びフィルタ係数更新部64については後に詳細に説明する。 The control signal u0 and the control signal u1 output from the reference signal correction section 26 are supplied to the first adaptive notch correction filter section 60 (third estimation signal generation means). The first adaptive notch correction filter unit 60 is an SAN filter, and a small value such as 0 is preset in the first adaptive notch correction filter unit 60 as an initial value of the canceling sound transfer characteristic estimated value C^. . In the first adaptive notch correction filter unit 60, the control signal u0 is a fifth adaptive notch correction filter 61 having the real part C^0 of the canceling sound transfer characteristic estimated value C^ as a coefficient, and It is input to a filter coefficient updating unit 62 (second filter coefficient updating means) that adaptively updates the filter coefficients. The control signal u1 is a sixth adaptive notch correction filter 63 having the imaginary part Ĉ1 of the canceling sound transfer characteristic estimated value Ĉ as a coefficient, and a filter coefficient for adaptively updating the filter coefficient of the sixth adaptive notch correction filter 63. It is input to the updating section 64 (second filter coefficient updating means). The fifth adaptive notch correction filter 61 and the sixth adaptive notch correction filter 63 are correction filters and adaptive notch correction filters whose filter coefficients are adaptively updated. The filter coefficient updating unit 62 and the filter coefficient updating unit 64 will be described later in detail.

制御信号u0は、第5適応ノッチ補正フィルタ61において打消音伝達特性推定値C^の実部C^0を用いてフィルタ処理される。制御信号u1は、第6適応ノッチ補正フィルタ63において打消音伝達特性推定値C^の虚部C^1を用いてフィルタ処理される。第5適応ノッチ補正フィルタ61から出力される第1補正制御信号及び第6適応ノッチ補正フィルタ63のから出力される第2補正制御信号は、加算器65にて加算され、誤差マイク11に到達する打消振動騒音yの第1推定値y^1(第2打消振動騒音推定信号)になる。すなわち、第1適応ノッチ補正フィルタ部60は、制御信号u0及び制御信号u1に基づいて、誤差マイク11に到達する打消音の第1推定値y^1を生成する。 The control signal u0 is filtered in the fifth adaptive notch correction filter 61 using the real part C^0 of the canceling sound transfer characteristic estimate C^. The control signal u1 is filtered in the sixth adaptive notch correction filter 63 using the imaginary part Ĉ1 of the canceling sound transfer characteristic estimated value Ĉ. The first correction control signal output from the fifth adaptive notch correction filter 61 and the second correction control signal output from the sixth adaptive notch correction filter 63 are added by the adder 65 and reach the error microphone 11. It becomes the first estimated value y^1 of the canceling vibration noise y (second canceling vibration noise estimation signal). That is, the first adaptive notch correction filter unit 60 generates the first estimated value y^1 of the canceling sound reaching the error microphone 11 based on the control signal u0 and the control signal u1.

参照信号生成部27から出力される第1、第2参照信号r0、r1は、応ノッチ制御フィルタ70(第2推定信号生成手段)に供給される。応ノッチ制御フィルタ70はSANフィルタであり、応ノッチ制御フィルタ70には制御信号生成部25の回路特性を示す適応ノッチフィルタ係数W(W0、W1)の初期値として、例えば0などの小さな値が予め設定されている。応ノッチ制御フィルタ70において、第1参照信号r0は、適応ノッチフィルタ係数Wの実部をなす第1適応ノッチフィルタ係数W0を有する第適応ノッチ制御フィルタ71及び、第適応ノッチ制御フィルタ71のフィルタ係数を適応的に更新するフィルタ係数更新部72(第1フィルタ係数更新手段)に入力される。第2参照信号r1は、適応ノッチフィルタ係数Wの実部をなす第2適応ノッチフィルタ係数W1を有する第適応ノッチ制御フィルタ73及び、第適応ノッチ制御フィルタ73のフィルタ係数を適応的に更新するフィルタ係数更新部74(第1フィルタ係数更新手段)に入力される。フィルタ係数更新部72及びフィルタ係数更新部74については後に詳細に説明する。 The first and second reference signals r0 and r1 output from the reference signal generation section 27 are supplied to the adaptive notch control filter section 70 (second estimation signal generation means). The adaptive notch control filter unit 70 is a SAN filter, and the adaptive notch control filter unit 70 has an initial value of adaptive notch filter coefficients W (W0, W1) indicating the circuit characteristics of the control signal generation unit 25, for example 0. is preset to a small value. In the adaptive notch control filter unit 70, the first reference signal r0 is a third adaptive notch control filter 71 having a first adaptive notch filter coefficient W0 forming the real part of the adaptive notch filter coefficient W, and the third adaptive notch control filter It is input to a filter coefficient updating unit 72 (first filter coefficient updating means) that adaptively updates the filter coefficient of 71 . The second reference signal r1 adaptively updates the fourth adaptive notch control filter 73 having the second adaptive notch filter coefficient W1 forming the real part of the adaptive notch filter coefficient W and the filter coefficients of the fourth adaptive notch control filter 73. It is input to the filter coefficient updating unit 74 (first filter coefficient updating means). The filter coefficient updating unit 72 and the filter coefficient updating unit 74 will be described later in detail.

第1参照信号r0は、第適応ノッチ制御フィルタ71において第1適応ノッチフィルタ係数W0を用いてフィルタ処理される。第2参照信号r1は、第適応ノッチ制御フィルタ73において第2適応ノッチフィルタ係数W1を用いてフィルタ処理される。第適応ノッチ制御フィルタ71の出力及び第適応ノッチ制御フィルタ73の出力は、加算器75にて加算され、誤差マイク11における打消振動騒音yの第2推定値y^2(第1打消振動騒音推定信号)になる。すなわち、応ノッチ制御フィルタ70は、第1、第2参照信号r0、r1に基づいて、誤差マイク11に到達する打消音の第2推定値y^2を生成する。 The first reference signal r0 is filtered in the third adaptive notch control filter 71 using the first adaptive notch filter coefficient W0. The second reference signal r1 is filtered in the fourth adaptive notch control filter 73 using the second adaptive notch filter coefficient W1. The output of the third adaptive notch control filter 71 and the output of the fourth adaptive notch control filter 73 are added by an adder 75 to obtain a second estimated value y^2 of the canceling vibration noise y in the error microphone 11 (first canceling vibration noise estimation signal). That is, the adaptive notch control filter unit 70 generates the second estimated value y^2 of the canceling sound reaching the error microphone 11 based on the first and second reference signals r0 and r1.

応ノッチ制御フィルタ70において適応的に更新される適応ノッチフィルタ係数W(W0、W1)は、制御信号生成部25に提供される。すなわち、制御信号生成部25に設定された適応ノッチフィルタ係数W(W0、W1)は固定値ではなく、フィルタ係数更新部72及びフィルタ係数更新部74によって逐次更新された値と同じ値がそれぞれ適応ノッチフィルタ係数Wの実部W0及び虚部W1として適応的に設定される。 Adaptive notch filter coefficients W (W 0 , W 1 ) adaptively updated in adaptive notch control filter section 70 are provided to control signal generating section 25 . That is, the adaptive notch filter coefficients W (W0, W1) set in the control signal generation unit 25 are not fixed values, but the same values as those sequentially updated by the filter coefficient updating unit 72 and the filter coefficient updating unit 74 are adapted. The real part W0 and the imaginary part W1 of the notch filter coefficient W are adaptively set.

誤差マイク11は、車室3内の騒音、すなわち、主にエンジン2・駆動系により発生されて誤差マイク11に到達する、ある周波数fを有する振動騒音dとスピーカ12により発生されて誤差マイク11に到達する打消振動騒音yとが合成された相殺誤差である騒音を誤差信号eとして検出する。なお、誤差マイク11が検出する騒音には、上記相殺誤差の騒音だけでなく、エンジン2・駆動系以外の騒音も含まれる。誤差信号eは、A/D変換器76にてデジタル信号に変換され、仮想誤差信号生成部80に供給される。 The error microphone 11 is generated by the noise in the vehicle interior 3, that is, the vibration noise d having a certain frequency f, which is mainly generated by the engine 2 and the drive system and reaches the error microphone 11, and the error microphone 11 generated by the speaker 12. A noise that is a cancellation error synthesized with the canceling vibration noise y arriving at is detected as an error signal e. It should be noted that the noise detected by the error microphone 11 includes not only the noise resulting from the canceling error, but also the noise other than the engine 2 and the driving system. The error signal e is converted into a digital signal by the A/D converter 76 and supplied to the virtual error signal generator 80 .

振動騒音推定信号生成部28から出力される、誤差マイク11における振動騒音推定信号d^も仮想誤差信号生成部80に供給される。また、第1適応ノッチ補正フィルタ部60及び応ノッチ制御フィルタ70から出力される、誤差マイク11に到達する打消振動騒音yの第1推定値y^1及び第2推定値y^2も、仮想誤差信号生成部80に供給される。 The vibration noise estimation signal d̂ in the error microphone 11 output from the vibration noise estimation signal generation section 28 is also supplied to the virtual error signal generation section 80 . Also, the first estimated value y^1 and the second estimated value y^2 of the canceling vibration noise y reaching the error microphone 11, which are output from the first adaptive notch correction filter section 60 and the adaptive notch control filter section 70, are also , is supplied to the virtual error signal generator 80 .

仮想誤差信号生成部80は、誤差信号e及び誤差マイク11における振動騒音推定信号d^に基づいて、みかけ上の仮想誤差信号e'(第2仮想誤差信号e'1及び第1仮想誤差信号e'2)を生成する。具体的には、仮想誤差信号生成部80は、第2仮想誤差信号e'1を生成する第2仮想誤差信号生成部81と、第1仮想誤差信号e'2を生成する第1仮想誤差信号生成部82とを有している。 The virtual error signal generator 80 generates an apparent virtual error signal e′ (second virtual error signal e′1 and first virtual error signal e '2) is generated. Specifically, the virtual error signal generator 80 includes a second virtual error signal generator 81 that generates the second virtual error signal e′1 and a first virtual error signal generator 81 that generates the first virtual error signal e′2. and a generator 82 .

第2仮想誤差信号生成部81においては、誤差信号eが加算器83に供給される。また、誤差マイク11における振動騒音推定信号d^が、第1極性反転回路84にて極性を反転された後、加算器83に供給される。更に、打消振動騒音yの第1推定値y^1が、第2極性反転回路85にて極性を反転された後、加算器83に供給される。加算器83は、供給される3つの値を加算することで第2仮想誤差信号e'1を生成する。第2仮想誤差信号e'1は、振動騒音推定信号生成部28及び第1適応ノッチ補正フィルタ部60に供給される。 In the second virtual error signal generator 81 , the error signal e is supplied to the adder 83 . Also, the vibration noise estimation signal d̂ in the error microphone 11 is supplied to the adder 83 after the polarity is inverted by the first polarity inverting circuit 84 . Further, the first estimated value ŷ1 of the canceling vibration noise y is supplied to the adder 83 after being inverted in polarity by the second polarity inverting circuit 85 . The adder 83 generates a second virtual error signal e'1 by adding the three supplied values. The second virtual error signal e′1 is supplied to the vibration noise estimation signal generation section 28 and the first adaptive notch correction filter section 60 .

第1仮想誤差信号生成部82においては、誤差マイク11における振動騒音推定信号d^が加算器86に供給される。また、打消振動騒音yの第2推定値y^2が加算器86に供給される。加算器86は、供給される2つの値を加算することで第1仮想誤差信号e'2を生成する。第1仮想誤差信号e'2は応ノッチ制御フィルタ70に供給される。 In the first virtual error signal generator 82 , the vibration noise estimation signal d̂ in the error microphone 11 is supplied to the adder 86 . A second estimate ŷ2 of the canceling vibratory noise y is also provided to the adder 86 . Adder 86 generates a first virtual error signal e'2 by adding the two supplied values. The first virtual error signal e′ 2 is supplied to the adaptive notch control filter section 70 .

仮想誤差信号生成部80において生成される第2仮想誤差信号e'1及び第1仮想誤差信号e'2は、下式により表すことができる。

Figure 0007262499000060
ここで、r:参照信号(基準余弦波信号xc、基準正弦波信号xsで構成)、*:フィルタリング計算(SANフィルタでは複素数の掛け算に相当)、n:サンプリング時刻、である。 The second virtual error signal e'1 and the first virtual error signal e'2 generated in the virtual error signal generator 80 can be expressed by the following equations.
Figure 0007262499000060
Here, r: reference signal (consisting of reference cosine wave signal xc and reference sine wave signal xs), *: filtering calculation (corresponding to multiplication of complex numbers in SAN filter), n: sampling time.

振動騒音推定信号生成部28では、フィルタ係数更新部52が、基準余弦波信号xc及び第2仮想誤差信号e'1を用いて、LMSアルゴリズムを用いて第2仮想誤差信号e'1が最小になるように、第3適応ノッチ補正フィルタ51のフィルタ係数(H^0)を算出する。フィルタ係数更新部52は、サンプリング時間毎に第3適応ノッチ補正フィルタ51の係数演算を行い、第3適応ノッチ補正フィルタ51のフィルタ係数(H^0)を算出した値に更新する。また、フィルタ係数更新部54が、基準正弦波信号xs及び第2仮想誤差信号e'1を用いて、LMSアルゴリズムを用いて第2仮想誤差信号e'1が最小になるように、第4適応ノッチ補正フィルタ53のフィルタ係数(H^1)を算出する。フィルタ係数更新部54は、サンプリング時間毎に第4適応ノッチ補正フィルタ53の係数演算を行い、第4適応ノッチ補正フィルタ53のフィルタ係数(H^1)を算出した値に更新する。すなわち、振動騒音推定信号生成部28は、伝達特性推定値H^を更新する更新部をなす。 In the vibration noise estimation signal generation unit 28, the filter coefficient updating unit 52 uses the reference cosine wave signal xc and the second virtual error signal e′1 to minimize the second virtual error signal e′1 using the LMS algorithm. The filter coefficient (Ĥ0) of the third adaptive notch correction filter 51 is calculated so that The filter coefficient updating unit 52 performs coefficient calculation for the third adaptive notch correction filter 51 at each sampling time, and updates the filter coefficient (Ĥ0) of the third adaptive notch correction filter 51 to the calculated value. In addition, the filter coefficient updating unit 54 uses the reference sine wave signal xs and the second virtual error signal e′1 to perform the fourth adaptation so that the second virtual error signal e′1 is minimized using the LMS algorithm. A filter coefficient (Ĥ1) of the notch correction filter 53 is calculated. The filter coefficient updating unit 54 performs coefficient calculation for the fourth adaptive notch correction filter 53 at each sampling time, and updates the filter coefficient (Ĥ1) of the fourth adaptive notch correction filter 53 to the calculated value. That is, the vibration noise estimation signal generator 28 serves as an updating unit that updates the transfer characteristic estimation value Ĥ.

第1適応ノッチ補正フィルタ部60では、フィルタ係数更新部62が、制御信号u0及び第2仮想誤差信号e'1を用いて、LMSアルゴリズムを用いて第2仮想誤差信号e'1が最小になるように、第5適応ノッチ補正フィルタ61のフィルタ係数(C^0)を算出する。フィルタ係数更新部62は、サンプリング時間毎に第5適応ノッチ補正フィルタ61の係数演算を行い、第5適応ノッチ補正フィルタ61のフィルタ係数(C^0)を算出した値に更新する。また、フィルタ係数更新部64が、制御信号u1及び第2仮想誤差信号e'1を用いて、LMSアルゴリズムを用いて第2仮想誤差信号e'1が最小になるように、第6適応ノッチ補正フィルタ63のフィルタ係数(C^1)を算出する。フィルタ係数更新部64は、サンプリング時間毎に第6適応ノッチ補正フィルタ63の係数演算を行い、第6適応ノッチ補正フィルタ63のフィルタ係数(C^1)を算出した値に更新する。すなわち、第1適応ノッチ補正フィルタ部60は、打消音伝達特性推定値C^を更新する更新部をなす。 In the first adaptive notch correction filter unit 60, the filter coefficient updating unit 62 uses the control signal u0 and the second virtual error signal e′1 to minimize the second virtual error signal e′1 using the LMS algorithm. The filter coefficient (Ĉ0) of the fifth adaptive notch correction filter 61 is calculated as follows. The filter coefficient updating unit 62 performs coefficient calculation for the fifth adaptive notch correction filter 61 at each sampling time, and updates the filter coefficient (Ĉ0) of the fifth adaptive notch correction filter 61 to the calculated value. Further, the filter coefficient updating unit 64 uses the control signal u1 and the second virtual error signal e′1 to perform sixth adaptive notch correction so that the second virtual error signal e′1 is minimized using the LMS algorithm. A filter coefficient (Ĉ1) of the filter 63 is calculated. The filter coefficient updating unit 64 performs coefficient calculation for the sixth adaptive notch correction filter 63 at each sampling time, and updates the filter coefficient (Ĉ1) of the sixth adaptive notch correction filter 63 to the calculated value. That is, the first adaptive notch correction filter unit 60 serves as an updating unit that updates the canceling sound transfer characteristic estimated value Ĉ.

応ノッチ制御フィルタ70では、フィルタ係数更新部72が、第1参照信号r0及び第1仮想誤差信号e'2を用いて、LMSアルゴリズムを用いて第1仮想誤差信号e'2が最小になるように、第適応ノッチ制御フィルタ71の第1適応ノッチフィルタ係数W0を算出する。フィルタ係数更新部72は、サンプリング時間毎に第適応ノッチ制御フィルタ71の係数演算を行い、第適応ノッチ制御フィルタ71の第1適応ノッチフィルタ係数W0を算出した値に更新する。また、フィルタ係数更新部74が、第2参照信号r1及び第1仮想誤差信号e'2を用いて、LMSアルゴリズムを用いて第1仮想誤差信号e'2が最小になるように、第適応ノッチ制御フィルタ73の第2適応ノッチフィルタ係数W1を算出する。フィルタ係数更新部74は、サンプリング時間毎に第適応ノッチ制御フィルタ73の係数演算を行い、第適応ノッチ制御フィルタ73の第2適応ノッチフィルタ係数W1を算出した値に更新する。すなわち、応ノッチ制御フィルタ70は、制御信号生成部25の回路特性を表す適応ノッチフィルタ係数Wを更新する更新部をなす。 In the adaptive notch control filter unit 70, the filter coefficient updating unit 72 uses the first reference signal r0 and the first virtual error signal e′2 to minimize the first virtual error signal e′2 using the LMS algorithm. The first adaptive notch filter coefficient W0 of the third adaptive notch control filter 71 is calculated so that The filter coefficient updating unit 72 performs coefficient calculation for the third adaptive notch control filter 71 at each sampling time, and updates the first adaptive notch filter coefficient W0 of the third adaptive notch control filter 71 to the calculated value. In addition, the filter coefficient updating unit 74 uses the second reference signal r1 and the first virtual error signal e′2 to perform the fourth adaptation so that the first virtual error signal e′2 is minimized using the LMS algorithm. A second adaptive notch filter coefficient W1 of the notch control filter 73 is calculated. The filter coefficient updating unit 74 performs coefficient calculation of the fourth adaptive notch control filter 73 at each sampling time, and updates the second adaptive notch filter coefficient W1 of the fourth adaptive notch control filter 73 to the calculated value. That is, the adaptive notch control filter section 70 serves as an updating section that updates the adaptive notch filter coefficient W representing the circuit characteristics of the control signal generating section 25 .

応ノッチ制御フィルタ70にて更新された第1適応ノッチフィルタ係数W0及び第2適応ノッチフィルタ係数W1は、上記のように制御信号生成部25に提供され、第1適応ノッチ制御フィルタ31の第1適応ノッチフィルタ係数W0及び第2適応ノッチ制御フィルタ32の第2適応ノッチフィルタ係数W1が逐次更新される。 The first adaptive notch filter coefficient W0 and the second adaptive notch filter coefficient W1 updated by the adaptive notch control filter unit 70 are provided to the control signal generation unit 25 as described above, and the first adaptive notch control filter 31 The first adaptive notch filter coefficient W0 and the second adaptive notch filter coefficient W1 of the second adaptive notch control filter 32 are successively updated.

これにより、制御信号生成部25によりフィルタ処理される基準余弦波信号xc及び基準正弦波信号xsが最適化され、制御信号u0に基づいてスピーカ12が発生する制御音によって、エンジン2・駆動系からの周期性騒音である振動騒音dが打ち消され、室内騒音が低減する。 As a result, the reference cosine wave signal xc and the reference sine wave signal xs filtered by the control signal generator 25 are optimized. Vibrational noise d, which is the periodic noise of , is canceled, and indoor noise is reduced.

これらの適応ノッチフィルタ(28、60、70)のフィルタ係数(H^、C^、W)は、仮想誤差信号e'(e'1、e'2)を用いて、以下ようにLMSアルゴリズムにより更新される。

Figure 0007262499000061
ここで、μ:それぞれの適応フィルタ係数の更新量を調整するためのステップサイズパラメータ、である。 The filter coefficients (H^, C^, W) of these adaptive notch filters (28, 60, 70) are obtained by the LMS algorithm as follows using the virtual error signal e'(e'1,e'2): Updated.
Figure 0007262499000061
where μ is a step size parameter for adjusting the update amount of each adaptive filter coefficient.

以上の適応更新により、第2仮想誤差信号e'1及び第1仮想誤差信号e'2が最小値(0)に収束すると、以下の連立方程式が成立する。

Figure 0007262499000062
上式(13)より、下式(14)が導出される。
Figure 0007262499000063
また、上式(14)及び上式(12)より、下式(15)が導出される。
Figure 0007262499000064
ここで、/:複素数の割り算、である。
上式(14)及び上式(15)を連立すると、下式(16)となる。
Figure 0007262499000065
誤差マイク11の位置における音圧を示す誤差信号eは、下式で表される。
=d+y=r*H+r*W*C
この式に上式(16)を代入すると、e=0であることがわかる。 When the second virtual error signal e'1 and the first virtual error signal e'2 converge to the minimum value (0) by the above adaptive updating, the following simultaneous equations are established.
Figure 0007262499000062
The following formula (14) is derived from the above formula (13).
Figure 0007262499000063
Further, the following formula (15) is derived from the above formulas (14) and (12).
Figure 0007262499000064
where /: division of complex numbers.
Simultaneously combining the above equations (14) and (15) yields the following equation (16).
Figure 0007262499000065
An error signal e indicating the sound pressure at the position of the error microphone 11 is represented by the following equation.
e n =d n +y n =r n *H n +r n *W n *C n
Substituting the above equation (16) into this equation reveals that e=0.

そのため、この能動型振動騒音低減装置10によれば、伝達特性推定値H^及び打消音伝達特性推定値C^の真値が未知であっても、第2仮想誤差信号e'1及び第1仮想誤差信号e'2が0に収束すれば、伝達特性推定値H^及び打消音伝達特性推定値C^の比が一定値に収束し、制御フィルタである制御信号生成部25にフィルタ係数を提供する応ノッチ制御フィルタ70の適応ノッチフィルタ係数Wも最適値である-H/Cに収束することが保証され、誤差マイク11における音圧(誤差信号e)が最小になる。これは、この能動型振動騒音低減装置10がスピーカ12から誤差マイク11までの打消音の伝達特性(音響特性C)の事前同定を必要とせず、制御中に打消音の音響特性Cに変化が生じても消音できる原理で作動することを意味する。 Therefore, according to the active vibration noise reduction device 10, even if the true values of the transfer characteristic estimated value H^ and the canceling sound transfer characteristic estimated value C^ are unknown, the second virtual error signal e′1 and the first When the virtual error signal e'2 converges to 0, the ratio of the transfer characteristic estimated value H^ and the canceling sound transfer characteristic estimated value C^ converges to a constant value, and the filter coefficient is supplied to the control signal generator 25, which is a control filter. The adaptive notch filter coefficient W of the adaptive notch control filter unit 70 to be provided is also guaranteed to converge to the optimum value -H/C, and the sound pressure (error signal e) in the error microphone 11 is minimized. This is because the active vibration noise reduction device 10 does not require prior identification of the transfer characteristics (acoustic characteristics C) of the canceling sound from the speaker 12 to the error microphone 11, and the acoustic characteristics C of the canceling sound do not change during control. It means that it operates on the principle that even if it occurs, it can be silenced.

次に、実施形態に係る能動型振動騒音低減装置10について確認した作用効果について説明する。図14は、図10に示す能動型振動騒音低減装置10における想定する音響特性Cの変化を示すグラフである。図14に示すように、3000~4500RPMのエンジン回転数に対応する周波数帯域(100Hz~150Hz)において、音響特性Cが実線で示す当初の特性から破線で示す現在の特性に変化し、制御パラメータである打消音伝達特性推定値C^と実際の音響特性Cとの間に差分が生じているものと想定する。 Next, functions and effects confirmed for the active vibration noise reduction device 10 according to the embodiment will be described. FIG. 14 is a graph showing changes in assumed acoustic characteristics C in the active vibration noise reduction device 10 shown in FIG. As shown in FIG. 14, in the frequency band (100 Hz to 150 Hz) corresponding to the engine speed of 3000 to 4500 RPM, the acoustic characteristic C changes from the initial characteristic indicated by the solid line to the current characteristic indicated by the broken line. It is assumed that there is a difference between a certain canceling sound transfer characteristic estimated value Ĉ and the actual acoustic characteristic C.

このような条件において、実施形態に係る能動型振動騒音制御部13が騒音低減制御を実行すると、エンジン篭もり音の音圧レベルが図15に示されるように低減される。図15には、制御オフと、従来例として安定化係数αを導入した手法による安定性向上制御と、本発明の第1実施形態の制御とによる音圧レベルが示されている。図15に示されるように、実際の音響特性Cが変化する3000~4500RPMのエンジン回転数領域において、従来例では制御性能が大きく劣化しており、3800RPM付近では15dB程度の増音が発生している。これに対し、本発明では、制御中に実際の音響特性Cの変化に追従することができ、実際の音響特性Cが大きく変化しても、大きな性能劣化が発生せず、10dB程度の消音ができている。音響特性Cの変化がない領域では、本発明と従来例とは同等な性能を実現している。また、初期収束については、本発明は従来例より遅いが、収束時間としては非常に短く、一度収束すれば、それ以降は消音効果を維持できており、実用上問題ない。 Under such conditions, when the active vibration noise control unit 13 according to the embodiment executes noise reduction control, the sound pressure level of the engine slamming sound is reduced as shown in FIG. FIG. 15 shows the sound pressure levels when the control is turned off, when the stability improvement control is performed by the conventional method using the stabilization coefficient α, and when the control is performed according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 15, in the engine speed range of 3000 to 4500RPM where the actual acoustic characteristic C changes, the control performance of the conventional example deteriorates greatly, and around 3800RPM, a noise increase of about 15dB occurs. there is On the other hand, in the present invention, it is possible to follow changes in the actual acoustic characteristics C during control, and even if the actual acoustic characteristics C change greatly, a large deterioration in performance does not occur, and noise is reduced by about 10 dB. is made of. In the area where the acoustic characteristic C does not change, the performance equivalent to that of the conventional example is realized. As for the initial convergence, the present invention is slower than the conventional example, but the convergence time is very short.

このように、能動型振動騒音制御部13では、基準信号生成部21が、振動騒音源であるエンジン2・駆動系の作動関連情報であるエンジン/駆動系信号Xに基づいてエンジン2・駆動系が発する振動騒音dの周波数fを推定し、振動騒音dに同期する基準信号x(xc、xs)を生成する。また仮想誤差信号生成部80が、誤差信号e及び誤差マイク11に到達する振動騒音推定信号d^を用いて仮想誤差信号e'を生成する。そして、振動騒音推定信号生成部28は仮想誤差信号e'を用いた適応アルゴリズムを用いてフィルタ係数を逐次更新する。したがって、能動型振動騒音制御部13は、基準信号xを検出するためのマイクや振動センサを配置することなく、振動騒音源から伝達される振動騒音dの伝達特性Hを正確に同定しなくても、また振動騒音dの伝達特性Hに変化が生じたときにも、打消振動騒音yによって騒音を低減することができる。また、マイクや振動センサが不要になることで、能動型振動騒音制御部13の構成が簡単になり、更に、雑音が基準信号x(xc、xs)に混入しなくなるために良好な消音性能が実現可能である。 As described above, in the active vibration noise control unit 13, the reference signal generation unit 21 controls the engine 2/drive system based on the engine/drive system signal X, which is information related to the operation of the engine 2/drive system that is the source of the vibration noise. estimates the frequency f of the vibration noise d emitted by and generates a reference signal x(xc, xs) synchronized with the vibration noise d. Also, the virtual error signal generator 80 generates a virtual error signal e′ using the error signal e and the vibration noise estimation signal d reaching the error microphone 11 . Then, the vibration noise estimation signal generator 28 successively updates the filter coefficients using an adaptive algorithm using the virtual error signal e'. Therefore, the active vibration noise control unit 13 must accurately identify the transfer characteristic H of the vibration noise d transmitted from the vibration noise source without arranging a microphone or a vibration sensor for detecting the reference signal x. Also, when the transfer characteristic H of the vibration noise d changes, the noise can be reduced by the canceling vibration noise y. In addition, since no microphone or vibration sensor is required, the configuration of the active vibration noise control unit 13 is simplified, and noise is not mixed into the reference signal x (xc, xs), so good noise reduction performance is achieved. It is feasible.

また、本実施形態では振動騒音推定信号生成部28がFIRフィルタではなくSANフィルタからなり、適応アルゴリズムを用いてフィルタ係数を逐次更新する。そのため、常に特性が変化する振動騒音dに対しても消音性能が確保され、更に、その計算量は少なく、処理性能が高い高価なプロセッサを必要としないため、消音性能が良好かつ能動型振動騒音低減装置10を安価に構成することが可能である。 Further, in this embodiment, the vibration noise estimation signal generator 28 is not an FIR filter but an SAN filter, and successively updates the filter coefficients using an adaptive algorithm. Therefore, the noise reduction performance is secured even for the vibration noise d whose characteristics are constantly changing, and the amount of calculation is small, and an expensive processor with high processing performance is not required, so the noise reduction performance is good and the active vibration noise It is possible to construct the reduction device 10 at low cost.

そして能動型振動騒音制御部13では、基準信号補正部26が基準信号x(xc、xs)を、制御信号生成部25の回路特性を示す適応ノッチフィルタ係数Wで補正して、制御信号u0を生成し、第1適応ノッチ補正フィルタ部60が、制御信号u0を打消音伝達特性推定値C^で補正して、誤差マイク11における打消振動騒音yの第1推定値y^1を生成する。また、参照信号生成部27が基準信号x(xc、xs)を打消音伝達特性推定値C^で補正して、参照信号r(r0、r1)を生成し、制御信号生成部25に提供する適応ノッチフィルタ係数W(W0、W1)を有する応ノッチ制御フィルタ70が、参照信号rをこの適応ノッチフィルタ係数Wで補正して、誤差マイク11における打消振動騒音yの第2推定値y^2を生成する。そして、仮想誤差信号生成部80が、打消振動騒音yの第1推定値y^1及び第2推定値y^2を更に用いて仮想誤差信号e'を生成し、第1適応ノッチ補正フィルタ部60及び応ノッチ制御フィルタ70が、仮想誤差信号e'を用いた適応アルゴリズムを用いて対応するフィルタ係数を逐次更新する。 In the active vibration noise control unit 13, the reference signal correction unit 26 corrects the reference signal x (xc, xs) with the adaptive notch filter coefficient W indicating the circuit characteristics of the control signal generation unit 25, and the control signal u0 is The first adaptive notch correction filter unit 60 corrects the control signal u0 with the canceling sound transfer characteristic estimated value Ĉ to generate the first estimated value ŷ1 of the canceling vibratory noise y in the error microphone 11. Further, the reference signal generator 27 corrects the reference signal x (xc, xs) with the canceling sound transfer characteristic estimated value Ĉ to generate the reference signal r (r0, r1) and provides the reference signal r (r0, r1) to the control signal generator 25 . An adaptive notch control filter unit 70 having adaptive notch filter coefficients W (W0, W1) corrects the reference signal r with the adaptive notch filter coefficients W to obtain a second estimate y of the canceling vibration noise y in the error microphone 11. Generate ^2. Then, the virtual error signal generation unit 80 further uses the first estimated value y^1 and the second estimated value y^2 of the canceling vibration noise y to generate the virtual error signal e′, and the first adaptive notch correction filter unit 60 and adaptive notch control filter unit 70 successively update the corresponding filter coefficients using an adaptive algorithm using the virtual error signal e'.

具体的には、仮想誤差信号生成部80では、第2仮想誤差信号生成部81が誤差信号e、振動騒音推定信号d^及び打消振動騒音yの第1推定値y^1に基づいて、第2仮想誤差信号e'1を生成し、第1仮想誤差信号生成部82が第2仮想誤差信号e'1及び打消振動騒音yの第2推定値y^2に基づいて、第1仮想誤差信号e'2を生成する。そして、振動騒音推定信号生成部28が基準信号x(xc、xs)及び第2仮想誤差信号e'1に基づいてフィルタ係数を更新し、第1適応ノッチ補正フィルタ部60が制御信号u0及び第2仮想誤差信号e'1に基づいてフィルタ係数を更新し、応ノッチ制御フィルタ70が参照信号r(r0、r1)及び第1仮想誤差信号e'2に基づいてフィルタ係数を更新する。 Specifically, in the virtual error signal generation unit 80, the second virtual error signal generation unit 81 generates the first A second virtual error signal e′1 is generated, and a first virtual error signal generator 82 generates a first virtual error signal Generate e'2. Then, the vibration noise estimation signal generator 28 updates the filter coefficient based on the reference signal x(xc, xs) and the second virtual error signal e′1, and the first adaptive notch correction filter 60 updates the control signal u0 and the second The filter coefficients are updated based on the second virtual error signal e'1, and the adaptive notch control filter unit 70 updates the filter coefficients based on the reference signal r(r0, r1) and the first virtual error signal e'2.

したがって、制御中にスピーカ12から誤差マイク11までの打消音の伝達特性(音響特性C)に大きな変化が発生しても、3つの適応ノッチフィルタ(28、60、70)が仮想誤差信号e'を用いた適応アルゴリズムを用いてフィルタ係数を逐次更新することにより、良好な消音性能が実現される。すなわち、能動型振動騒音制御部13が仮想誤差信号e'によりSANフィルタの係数を適応更新する上記の制御方法で騒音低減制御を行うことにより、音響特性Cの事前同定を必要とせず、音響特性Cに大きな変化が発生しても制御中に音響特性Cの変化に追従して良好な消音性能を発揮する能動型振動騒音低減装置10が実現される。また、能動型振動騒音制御部13は、FIRフィルタではなく、SANフィルタからなる適応ノッチフィルタを用いるため、計算量が少なく済み、高性能のプロセッサが不要であるため、安価な能動型振動騒音低減装置10が実現される。 Therefore, even if a large change occurs in the transfer characteristic (acoustic characteristic C) of the canceling sound from the speaker 12 to the error microphone 11 during the control, the three adaptive notch filters (28, 60, 70) generate the virtual error signal e'. Good noise reduction performance is achieved by successively updating the filter coefficients using an adaptive algorithm using . That is, by performing noise reduction control using the above-described control method in which the active vibration noise control unit 13 adaptively updates the coefficients of the SAN filter according to the virtual error signal e', the acoustic characteristic C can be identified without prior identification, and the acoustic characteristic It is possible to realize an active vibration noise reduction device 10 that exhibits good noise reduction performance by following changes in the acoustic characteristics C during control even if C changes significantly. In addition, since the active vibration noise control unit 13 uses an adaptive notch filter composed of a SAN filter instead of an FIR filter, the amount of calculation can be reduced, and a high-performance processor is not required. A device 10 is realized.

また、本実施形態では、シートの位置又は角度の調整によって音響特性Cに大きな変化が発生しても、消音性能が劣化せずに騒音低減制御が可能であるため、誤差マイク11を乗員耳元付近のヘッドレストなどに配置することが可能になり、乗員耳元の消音効果を大幅に向上させることが可能である。 Further, in the present embodiment, even if the acoustic characteristics C are greatly changed by adjusting the position or angle of the seat, noise reduction control is possible without deteriorating the noise reduction performance. It is possible to place it on the headrest of a car, etc., and it is possible to greatly improve the silencing effect around the passenger's ears.

騒音源は、車両1の駆動源であるエンジン2又は駆動系に含まれる回転体であることから、振動騒音dの周波数fは狭帯域であり、能動型振動騒音低減装置10は振動騒音dを確実に低減することができる。 Since the noise source is the engine 2 which is the drive source of the vehicle 1 or a rotating body included in the drive system, the frequency f of the vibration noise d is narrow band, and the active vibration noise reduction device 10 reduces the vibration noise d. can be reliably reduced.

≪第2実施形態≫
次に、図16~図18を参照して本発明の第2実施形態について説明する。なお、第1実施形態と同一又は同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
<<Second embodiment>>
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 16 to 18. FIG. In addition, the same code|symbol is attached|subjected to the same or similar element as 1st Embodiment, and the overlapping description is abbreviate|omitted.

図16は、第2実施形態に係る能動型振動騒音低減装置10の機能ブロック図である。図16に示されるように、本実施形態の能動型振動騒音低減装置10は、位相抽出部90を更に備える点で第1実施形態と異なっている。以下、具体的に説明する。 FIG. 16 is a functional block diagram of the active vibration noise reduction device 10 according to the second embodiment. As shown in FIG. 16, the active vibration noise reduction device 10 of this embodiment differs from that of the first embodiment in that it further includes a phase extractor 90 . A specific description will be given below.

第1実施形態の能動型振動騒音制御部13が行う制御方法では、第1適応ノッチ補正フィルタ部60はスピーカ12から誤差マイク11までの打消音の伝達特性(音響特性C)の推定値(打消音伝達特性推定値C^)に相当するため、そのフィルタ係数の大きさは周波数fによって変化する。打消音伝達特性推定値C^が小さいと、制御信号生成部25にフィルタ係数を提供する応ノッチ制御フィルタ70の更新に用いる第1、第2補正参照信号r0、r1が小さくなり、応ノッチ制御フィルタ70の収束が遅くなる。更に、第1適応ノッチ補正フィルタ部60の更新には、適応ノッチフィルタ係数Wを有する、制御信号生成部25を含む基準信号補正部26の出力も用いられているため、第1適応ノッチ補正フィルタ部60自身の収束も遅くなる。一方、打消音伝達特性推定値C^が大きい周波数帯域では、応ノッチ制御フィルタ70及び第1適応ノッチ補正フィルタ部60の収束が速くなるが、毎回の更新量が大きいため、不安定になりやすい傾向がある。 In the control method performed by the active vibration noise control unit 13 of the first embodiment, the first adaptive notch correction filter unit 60 uses an estimated value (cancellation Since it corresponds to the sound transfer characteristic estimated value C^), the magnitude of the filter coefficient changes depending on the frequency f. When the canceling sound transfer characteristic estimated value Ĉ is small, the first and second correction reference signals r0 and r1 used for updating the adaptive notch control filter section 70 that provides the filter coefficients to the control signal generation section 25 are small , The convergence of the response notch control filter section 70 is delayed. Furthermore, since the output of the reference signal correction unit 26 including the control signal generation unit 25 having the adaptive notch filter coefficient W is also used for updating the first adaptive notch correction filter unit 60, the first adaptive notch correction filter The convergence of the section 60 itself is also slowed down. On the other hand, in the frequency band where the canceling sound transfer characteristic estimated value C^ is large, the convergence of the adaptive notch control filter unit 70 and the first adaptive notch correction filter unit 60 is fast, but the amount of update each time is large, so that it becomes unstable. tends to be easy.

そこで本実施形態の能動型振動騒音制御部13は、第1実施形態の制御方法の収束性能を向上するために、打消音伝達特性推定値C^の大きさによらない、打消音伝達特性推定値C^の位相情報を利用したフィルタ係数の更新を行うべく、位相抽出部90を更に備えている。 Therefore, in order to improve the convergence performance of the control method of the first embodiment, the active vibration noise control unit 13 of the present embodiment provides a canceling sound transfer characteristic estimation value that does not depend on the magnitude of the canceling sound transfer characteristic estimated value C^. A phase extractor 90 is further provided to update the filter coefficients using the phase information of the value Ĉ.

下式に示すように、振動騒音推定信号生成部28、第1適応ノッチ補正フィルタ部60及び応ノッチ制御フィルタ70が、第1実施形態と同じ式でフィルタ係数(H^、C^、W)を更新することに加え、位相抽出部90が打消音伝達特性推定値C^の正規化処理を行う。すなわち、位相抽出部90は、打消音伝達特性推定値C^の実部C^0と虚部C^1の2乗和の平方根の逆数を打消音伝達特性推定値C^の実部C^0と虚部C^1に乗算して、それぞれ第1及び第2正規化フィルタ係数を算出する。

Figure 0007262499000066
ここで、「||」は複素数の振幅を表す。また、計算量軽減のために、打消音伝達特性推定値C^の振幅の代わりに、打消音伝達特性推定値C^の実部C^0と虚部C^1とのうち絶対値の大きい方が用いられてもよい。
Figure 0007262499000067
As shown in the following equations, the vibration noise estimation signal generation unit 28, the first adaptive notch correction filter unit 60, and the adaptive notch control filter unit 70 use the same equations as in the first embodiment to obtain filter coefficients (H^, C^, W), the phase extractor 90 normalizes the canceling sound transfer characteristic estimated value Ĉ. That is, the phase extractor 90 obtains the real part C^ of the canceling sound transfer characteristic estimated value C^ by obtaining the reciprocal of the square root sum of the real part C^0 and the imaginary part C^1 of the canceling sound transfer characteristic estimated value C^. 0 and the imaginary part Ĉ1 are multiplied to calculate the first and second normalization filter coefficients, respectively.
Figure 0007262499000066
Here, "||" represents the amplitude of the complex number. In order to reduce the amount of calculation, instead of the amplitude of the canceling sound transfer characteristic estimated value C^, the real part C^0 and the imaginary part C^1 of the canceling sound transfer characteristic estimated value may be used.
Figure 0007262499000067

参照信号生成部27は、位相抽出部90が上式を用いて正規化した打消音伝達特性推定値C^を用いて基準信号x(xc、xs)を補正して参照信号r(r0、r1)を生成し、応ノッチ制御フィルタ70がこの参照信号r(r0、r1)を用いて打消振動騒音yの第2推定値y^2を生成する。また、第1適応ノッチ補正フィルタ部60は、次サンプルで打消音伝達特性推定値C^を更新するときにも、位相抽出部90が正規化した打消音伝達特性推定値C^に基づいて更新を行う。 The reference signal generation unit 27 corrects the reference signal x (xc, xs) using the canceling sound transfer characteristic estimated value C ^ normalized by the phase extraction unit 90 using the above equation to generate the reference signal r (r0, r1 ), and the adaptive notch control filter unit 70 uses this reference signal r (r0, r1) to generate a second estimated value y^2 of the canceling vibratory noise y. Also, when the first adaptive notch correction filter unit 60 updates the canceling sound transfer characteristic estimated value C^ in the next sample, the canceling sound transfer characteristic estimated value C^ normalized by the phase extracting unit 90 is used for the update. I do.

能動型振動騒音制御部13がこのような制御を行うことにより、第2実施形態の能動型振動騒音低減装置10は第1実施形態に比べて高い消音性能を発揮する。具体的には、第1適応ノッチ補正フィルタ部60が、スピーカ12から誤差マイク11までの打消音の伝達特性(音響特性C)の推定値に相当する第1適応ノッチ補正フィルタ部60の位相情報を利用してフィルタ係数を更新する制御により、第1実施形態の制御方法に比べて収束性能が向上する。消音性能の詳細については後述する。 By performing such control by the active vibration noise control unit 13, the active vibration noise reduction device 10 of the second embodiment exhibits a higher noise reduction performance than that of the first embodiment. Specifically, the first adaptive notch correction filter unit 60 uses the phase information of the first adaptive notch correction filter unit 60 corresponding to the estimated value of the transfer characteristic (acoustic characteristic C) of the canceling sound from the speaker 12 to the error microphone 11. The convergence performance is improved compared to the control method of the first embodiment by the control of updating the filter coefficients by using . Details of the noise reduction performance will be described later.

各適応ノッチフィルタ(28、60、70)は、それぞれのフィルタ係数(H^、C^、W)の適応更新を、事前に設定される初期値(小さい数値、例えば0など)から始めるため、初期値から最適値に早く収束させようとすると、毎回の更新量を大きくする必要がある。そのためには、ステップサイズパラメータμが大きく設定されるとよい。ただし、ステップサイズパラメータμが大きく設定されると、適応過程が不安定になりやすい傾向があり、収束速度と安定性とはトレードオフになっている。 Since each adaptive notch filter (28, 60, 70) adaptively updates its respective filter coefficients (H^, C^, W) starting from a preset initial value (a small number, such as 0), To quickly converge from the initial value to the optimum value, it is necessary to increase the amount of update each time. For this purpose, the step size parameter μ should be set large. However, when the step size parameter μ is set large, the adaptation process tends to become unstable, and there is a trade-off between convergence speed and stability.

そこで、各適応ノッチフィルタ(28、60、70)は、第1実施形態の制御方法に対して初期収束速度を向上させるために、ステップサイズパラメータμをフィルタ係数の大きさに応じて変化させるとよい。各適応ノッチフィルタ(28、60、70)は、第1実施形態と同様の式でフィルタ係数(H^、C^、W)を更新するが、下式に示すように、それぞれの更新式のステップサイズパラメータμにフィルタ振幅の逆数を乗じる計算を加える。

Figure 0007262499000068
Therefore, each adaptive notch filter (28, 60, 70) changes the step size parameter μ according to the size of the filter coefficient in order to improve the initial convergence speed compared to the control method of the first embodiment. good. Each adaptive notch filter (28, 60, 70) updates the filter coefficients (Ĥ, Ĉ, W) using the same equations as in the first embodiment, but the respective update equations are Add a calculation that multiplies the step size parameter μ by the reciprocal of the filter amplitude.
Figure 0007262499000068

ステップサイズパラメータμにフィルタ振幅の逆数が乗じられることにより、適応過程初期において、それぞれのステップサイズパラメータμが大きくなり、収束速度が速くなる。各適応ノッチフィルタ(28、60、70)のフィルタ係数(H^、C^、W)が収束すると、ステップサイズパラメータμも小さくなりながら一定値に収束する。そのため、安定性が損なわれることなく、適応過程の初期収束が向上する。 By multiplying the step size parameter μ by the reciprocal of the filter amplitude, each step size parameter μ is increased at the beginning of the adaptation process, and the convergence speed is increased. When the filter coefficients (Ĥ, Ĉ, W) of each adaptive notch filter (28, 60, 70) converge, the step size parameter μ also decreases and converges to a constant value. This improves the initial convergence of the adaptation process without compromising stability.

また、計算量軽減のために、各適応ノッチフィルタ(28、60、70)が、下式に示されるように、フィルタ振幅の代わりに、適応ノッチフィルタ係数Wの第1適応ノッチフィルタ係数W0(実部)及び第2適応ノッチフィルタ係数W1(虚部)、伝達特性推定値H^の実部H^0及び虚部H^1、並びに、打消音伝達特性推定値C^の実部C^0及び虚部C^1の各絶対値の大きい方を用いてもよい。

Figure 0007262499000069
Also, for computational complexity reduction, each adaptive notch filter (28, 60, 70) uses the first adaptive notch filter coefficient W0 ( real part) and the second adaptive notch filter coefficient W1 (imaginary part), the real part H^0 and the imaginary part H^1 of the transfer characteristic estimate H^, and the real part C^ of the canceling sound transfer characteristic estimate C^ The larger absolute value of 0 and the imaginary part Ĉ1 may be used.
Figure 0007262499000069

更に各適応ノッチフィルタ(28、60、70)は、初期収束速度を向上させると同時に、最低限の安定性を保証するために、ステップサイズパラメータμの最大値を制限してもよい。振動騒音推定信号生成部28の更新用のステップサイズパラメータμの計算を例にすると、下式の通りとなる。

Figure 0007262499000070
同様に、第1適応ノッチ補正フィルタ部60は更新用のステップサイズパラメータμに対し、応ノッチ制御フィルタ70は更新用のステップサイズパラメータμに対し、それぞれ上記式のように最大値を制限する。 Additionally, each adaptive notch filter (28, 60, 70) may limit the maximum value of the step-size parameter μ to improve initial convergence speed while ensuring minimum stability. Taking the calculation of the update step size parameter μH of the vibration noise estimation signal generator 28 as an example, the following equation is obtained.
Figure 0007262499000070
Similarly, the first adaptive notch correction filter unit 60 and the adaptive notch control filter unit 70 set the update step size parameter μC and the update step size parameter μW , respectively, to the maximum value limit.

能動型振動騒音制御部13がこのようにステップサイズパラメータμを可変にした制御を行うことにより、第2実施形態の能動型振動騒音低減装置10は第1実施形態やステップサイズパラメータμを固定にした場合に比べて高い消音性能を発揮する。 By the active vibration noise control unit 13 performing control with the step size parameter μ variable in this way, the active vibration noise reduction device 10 of the second embodiment can be compared with the first embodiment with the step size parameter μ fixed. Demonstrates higher noise reduction performance compared to the case of

次に、本実施形態に係る能動型振動騒音制御部13について確認した作用効果について説明する。第1実施形態と同様に、図14に示される音響特性Cの変化が発生した場合を想定する。図17は、この場合のエンジン篭もり音の音圧レベルを示すグラフである。図17には、制御オフと、第1実施形態の制御と、第2実施形態(ステップサイズパラメータμを固定)の制御とによる音圧レベルが示されている。図17に示されるように、音響特性Cが変化する3000~4500RPMのエンジン回転数領域において、第2実施形態の能動型振動騒音低減装置10は、第1実施形態と同様に、音響特性Cの変化に追従することができ、10dB以上の消音効果を実現している。 Next, functions and effects confirmed with respect to the active vibration noise control unit 13 according to the present embodiment will be described. As in the first embodiment, it is assumed that the acoustic characteristic C shown in FIG. 14 changes. FIG. 17 is a graph showing the sound pressure level of the engine stuffy sound in this case. FIG. 17 shows sound pressure levels under the control off, the control of the first embodiment, and the control of the second embodiment (fixing the step size parameter μ). As shown in FIG. 17, in the engine speed range of 3000 to 4500 RPM where the acoustic characteristic C changes, the active vibration noise reduction device 10 of the second embodiment has the same acoustic characteristic C as in the first embodiment. It can follow changes and achieves a noise reduction effect of 10 dB or more.

また、第2実施形態の能動型振動騒音低減装置10では、第1実施形態に比べ、全周波数帯域において収束性能が改善されている。特に、低回転数側(低周波数側)において、第2実施形態の能動型振動騒音低減装置10では、第1実施形態のものよりも5dB以上の消音性能改善がみられる。以上から、第2実施形態の能動型振動騒音低減装置10の有効性が確認できる。 Also, in the active vibration noise reduction device 10 of the second embodiment, the convergence performance is improved in all frequency bands compared to the first embodiment. In particular, on the low rotational speed side (low frequency side), the active vibration noise reduction device 10 of the second embodiment exhibits an improvement in noise reduction performance of 5 dB or more as compared to that of the first embodiment. From the above, the effectiveness of the active vibration noise reduction device 10 of the second embodiment can be confirmed.

図18は、能動型振動騒音制御部13がステップサイズパラメータμを可変にした場合のエンジン篭もり音の音圧レベルを示すグラフである。図18には、制御オフと、第2実施形態(ステップサイズパラメータμを固定)の制御と、第2実施形態(ステップサイズパラメータμを可変)の制御とによる音圧レベルが示されている。図18に示されるように、音響特性Cが変化する3000~4500RPMのエンジン回転数領域において、ステップサイズパラメータμを可変にした制御を行う第2実施形態の能動型振動騒音低減装置10は、音響特性Cの変化に追従することができ、10dB以上の消音効果を実現している。 FIG. 18 is a graph showing the sound pressure level of the engine slamming sound when the active vibration noise control unit 13 makes the step size parameter μ variable. FIG. 18 shows sound pressure levels under the control off, the control of the second embodiment (fixed step size parameter μ), and the control of the second embodiment (variable step size parameter μ). As shown in FIG. 18, in the engine speed range of 3000 to 4500 RPM where the acoustic characteristic C changes, the active vibration noise reduction device 10 of the second embodiment that performs control with a variable step size parameter μ A change in the characteristic C can be followed, and a silencing effect of 10 dB or more is realized.

また、ステップサイズパラメータμを可変にした制御を行う第2実施形態の能動型振動騒音低減装置10は、ステップサイズパラメータμを固定にした場合に比べ、収束性能の改善を実現している。特に、適応過程初期の2000RPMまでの領域において、ステップサイズパラメータμを固定にした場合よりも10dB程の消音性能改善がみられる。以上から、適応更新のステップサイズパラメータμを正規化することで、第1実施形態の制御方法に比べて適応更新の初期収束速度が向上することが確認できる。 Also, the active vibration noise reduction device 10 of the second embodiment, which performs control with a variable step size parameter μ, achieves improved convergence performance compared to the case where the step size parameter μ is fixed. In particular, in the area up to 2000 RPM at the beginning of the adaptation process, the noise reduction performance is improved by about 10 dB compared to the case where the step size parameter μ is fixed. From the above, it can be confirmed that the initial convergence speed of the adaptive update is improved compared to the control method of the first embodiment by normalizing the step size parameter μ of the adaptive update.

また、本実施形態では、能動型振動騒音制御部13が、打消音伝達特性推定値C^に相当するフィルタ係数の位相を抽出する位相抽出部90を更に有し、参照信号生成部27が、基準信号x(xc、xs)を打消音伝達特性推定値C^ではなくその位相で補正する。そのため、フィルタ係数更新量に対する打消音伝達特性推定値C^の振幅特性の影響が軽減され、適応更新の収束性能が第1実施形態の制御方法に比べて向上する。つまり、打消音伝達特性推定値C^は、振幅成分と位相成分とからなり、振幅成分の変化量が大きくなると、打消音伝達特性推定値C^の変化量も大きくなる。そして打消音伝達特性推定値C^には、周波数fの変化によって振幅成分が大きく変化する周波数帯域があり、この周波数帯域のときに、打消音伝達特性推定値C^は大きく変化する。したがってこの周波数帯域のときには、フィルタ係数の更新量が大きくなり、適応更新の収束性能が低下する虞がある。本実施形態では、打消音伝達特性推定値C^から位相(成分)を抽出し、この位相で基準信号xを補正することにより、フィルタ係数の更新量が抑制され、適応更新の収束性能が向上する。 Further, in the present embodiment, the active vibration noise control unit 13 further includes a phase extraction unit 90 that extracts the phase of the filter coefficient corresponding to the canceling sound transfer characteristic estimated value C^, and the reference signal generation unit 27 The reference signal x(xc, xs) is corrected by its phase rather than by the canceling sound transfer characteristic estimate C^. Therefore, the influence of the amplitude characteristic of the canceling sound transfer characteristic estimated value Ĉ on the filter coefficient update amount is reduced, and the convergence performance of the adaptive update is improved as compared with the control method of the first embodiment. That is, the canceling sound transfer characteristic estimated value Ĉ consists of an amplitude component and a phase component. The canceling sound transfer characteristic estimated value C^ has a frequency band in which the amplitude component changes greatly with the change of the frequency f, and the canceling sound transfer characteristic estimated value C^ changes greatly in this frequency band. Therefore, in this frequency band, the update amount of the filter coefficients becomes large, and there is a possibility that the convergence performance of the adaptive update may deteriorate. In this embodiment, the phase (component) is extracted from the canceling sound transfer characteristic estimated value C^, and the reference signal x is corrected with this phase, thereby suppressing the update amount of the filter coefficient and improving the convergence performance of the adaptive update. do.

また、振動騒音推定信号生成部28、第1適応ノッチ補正フィルタ部60、及び応ノッチ制御フィルタ70が、サンプル毎のフィルタ係数更新量の大きさを調整するためのステップサイズパラメータμに対して適応ノッチフィルタ振幅の逆数を乗じて正規化し、正規化されたステップサイズパラメータμを用いて対応するフィルタ係数(H^、C^、W)を更新する。そのため、サンプル毎のフィルタ係数更新量が自動的に調整され、制御安定性が損なわれることなく、適応更新の初期収束性能が第1実施形態の制御方法に比べて向上する。 In addition, the vibration noise estimation signal generation unit 28, the first adaptive notch correction filter unit 60, and the adaptive notch control filter unit 70 adjust the magnitude of the filter coefficient update amount for each sample with respect to the step size parameter μ is normalized by multiplying by the inverse of the adaptive notch filter amplitude, and the normalized step-size parameter μ is used to update the corresponding filter coefficients (Ĥ, Ĉ, W). Therefore, the filter coefficient update amount for each sample is automatically adjusted, and the initial convergence performance of adaptive updating is improved compared to the control method of the first embodiment without impairing control stability.

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態では、一例として能動型振動騒音低減装置10が図10に示す構成を有するものとして説明したが、図11や図12の構成を有していてもよい。この場合、上記の打消音を相殺振動と読み替えることで説明することができる。この他、各部材や部位の具体的構成や配置、数量、数式、手順など、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。また、上記実施形態は適宜組み合わせることが可能である。一方、上記実施形態に示した各構成要素は必ずしも全てが必須ではなく、適宜選択することができる。 Although the specific embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments and can be widely modified. For example, in the above embodiment, the active vibration noise reduction device 10 has the configuration shown in FIG. 10 as an example, but it may have the configuration shown in FIG. 11 or 12 . In this case, it can be explained by replacing the canceling sound with canceling vibration. In addition, the specific configurations, arrangements, quantities, formulas, procedures, etc. of each member and part can be changed as appropriate within the scope of the present invention. Also, the above embodiments can be combined as appropriate. On the other hand, not all of the components shown in the above embodiments are essential, and can be selected as appropriate.

2 エンジン(振動騒音源)
10 能動型振動騒音低減装置
11 誤差マイク(誤差信号検出手段)
12 スピーカ(相殺音発生手段)
13 能動型振動騒音制御部
14 振動アクチュエータ(相殺音発生手段)
15 振動センサ(誤差信号検出手段)
21 基準信号生成部
25 制御信号生成部
26 基準信号補正部
27 参照信号生成部(補正手段)
28 振動騒音推定信号生成部(第1推定信号生成手段)
60 第1適応ノッチ補正フィルタ部(第3推定信号生成手段)
70 応ノッチ制御フィルタ(第2推定信号生成手段)
80 仮想誤差信号生成部
81 第2仮想誤差信号生成部
82 第1仮想誤差信号生成部
90 位相抽出部
C 音響特性(打消音の(スピーカ12から誤差マイク11までの)伝達特性)
C^ 打消音伝達特性推定値
C^0 打消音伝達特性推定値C^の実部(第1補正フィルタ係数)
C^1 打消音伝達特性推定値C^の虚部(第1補正フィルタ係数)
H 振動騒音d(エンジン2から誤差マイク11までの)伝達特性
H^ 伝達特性推定値
H^0 伝達特性推定値H^の実部(第3補正フィルタ係数)
H^1 伝達特性推定値H^の虚部(第3補正フィルタ係数)
W 適応ノッチフィルタ係数(基準信号生成部21の回路特性)
W0 第1適応ノッチフィルタ係数(適応ノッチフィルタ係数Wの実部)
W1 第2適応ノッチフィルタ係数(適応ノッチフィルタ係数Wの虚部)
X エンジン/駆動系信号
r 参照信号
r0 第1参照信号
r1 第2参照信号
d 振動騒音
d^ 振動騒音推定信号
e 誤差信号
e' 仮想誤差信号
e'1 第2仮想誤差信号
e'2 第1仮想誤差信号
f 周波数
x 基準信号
xc 基準余弦波信号
xs 基準正弦波信号
u0 制御信号(第1加算信号)
u1 制御信号(第2加算信号)
y 打消振動騒音(スピーカ12から誤差マイク11に到達する打消音)
y^1 打消振動騒音yの第1推定値(第2打消振動騒音推定信号)
y^2 打消振動騒音yの第2推定値(第1打消振動騒音推定信号)
2 Engine (vibration noise source)
10 active vibration noise reduction device 11 error microphone (error signal detection means)
12 speaker (canceling sound generating means)
13 Active vibration noise control unit 14 Vibration actuator (canceling sound generating means)
15 vibration sensor (error signal detection means)
21 reference signal generation unit 25 control signal generation unit 26 reference signal correction unit 27 reference signal generation unit (correction means)
28 Vibration noise estimation signal generation unit (first estimation signal generation means)
60 first adaptive notch correction filter unit (third estimated signal generating means)
70 adaptive notch control filter unit (second estimated signal generating means)
80 virtual error signal generator 81 second virtual error signal generator 82 first virtual error signal generator 90 phase extractor C Acoustic characteristics (transmission characteristics of canceling sound (from speaker 12 to error microphone 11))
C^ Canceling sound transfer characteristic estimated value C^0 Real part of canceling sound transfer characteristic estimated value C^ (first correction filter coefficient)
C^1 Imaginary part of canceling sound transfer characteristic estimated value C^ (first correction filter coefficient)
H Vibration noise d (from engine 2 to error microphone 11) transfer characteristic H^ transfer characteristic estimated value H^0 real part of transfer characteristic estimated value H^ (third correction filter coefficient)
H^1 Imaginary part of transfer characteristic estimate H^ (third correction filter coefficient)
W adaptive notch filter coefficient (circuit characteristics of reference signal generator 21)
W0 first adaptive notch filter coefficient (real part of adaptive notch filter coefficient W)
W1 second adaptive notch filter coefficient (imaginary part of adaptive notch filter coefficient W)
X engine/drive system signal r reference signal r0 first reference signal r1 second reference signal d vibration noise d^ vibration noise estimation signal e error signal e' virtual error signal e'1 second virtual error signal e'2 first virtual Error signal f Frequency x Reference signal xc Reference cosine wave signal xs Reference sine wave signal u0 Control signal (first addition signal)
u1 control signal (second addition signal)
y Cancellation vibration noise (cancellation sound reaching the error microphone 11 from the speaker 12)
y^1 First estimated value of canceling vibration noise y (second canceling vibration noise estimation signal)
y^2 Second estimated value of canceling vibration noise y (first canceling vibration noise estimation signal)

Claims (6)

振動騒音源から発生する振動騒音の周波数に基づく周波数を有する基準正弦波信号及び基準余弦波信号を基準信号として生成する基準信号生成手段と、
適応ノッチフィルタ係数の実部をなす第1適応ノッチフィルタ係数を有し、前記基準余弦波信号に基づいて第1制御信号を出力する第1適応ノッチ制御フィルタと、
前記適応ノッチフィルタ係数の虚部をなす第2適応ノッチフィルタ係数を有し、前記基準正弦波信号に基づいて第2制御信号を出力する第2適応ノッチ制御フィルタと、
前記第1制御信号と前記第2制御信号とを加算して得られる第1加算信号に基づいて打消振動騒音を出力する振動騒音打消手段と、
前記振動騒音源から発生する振動騒音と前記振動騒音打消手段から出力される打消振動騒音との差に基づく誤差信号を出力する誤差信号検出手段と、
前記基準信号の周波数に対する、前記振動騒音打消手段から前記誤差信号検出手段までの信号伝達特性に対応する第1補正フィルタ及び第2補正フィルタにより前記基準余弦波信号及び前記基準正弦波信号を補正して第1及び第2参照信号を生成する補正手段とを備え
前記第1補正フィルタは前記信号伝達特性の実部をなす第1補正フィルタ係数を有する第1適応ノッチ補正フィルタで、前記第2補正フィルタは前記信号伝達特性の虚部をなす第2補正フィルタ係数を有する第2適応ノッチ補正フィルタでそれぞれ構成された能動型振動騒音低減装置において、
第3補正フィルタ及び第4補正フィルタにより前記基準余弦波信号及び前記基準正弦波信号をそれぞれ補正して第1及び第2振動騒音推定信号を得て、該第1振動騒音推定信号と該第2振動騒音推定信号とを加算して振動騒音推定信号を生成する第1推定信号生成手段と、
前記基準余弦波信号を前記第1補正フィルタ及び前記第1適応ノッチフィルタ係数を有する第3適応ノッチ制御フィルタで補正した第1補正制御信号と、前記基準正弦波信号を前記第2補正フィルタ及び前記第3適応ノッチ制御フィルタで補正した第2補正制御信号と、前記基準正弦波信号を前記第1補正フィルタ及び前記第2適応ノッチフィルタ係数を有する第4適応ノッチ制御フィルタで補正した第3補正制御信号と、前記基準余弦波信号を前記第2補正フィルタ及び前記第4適応ノッチ制御フィルタで補正した第4補正制御信号とを加算して第1打消振動騒音推定信号を生成する第2推定信号生成手段と、
前記振動騒音推定信号と前記第1打消振動騒音推定信号とから第1仮想誤差信号を生成する第1仮想誤差信号生成手段と、
前記第1及び第2参照信号と前記第1仮想誤差信号とに基づいて前記第1仮想誤差信号が最小となるように前記第3及び第4適応ノッチ制御フィルタのフィルタ係数をそれぞれ逐次更新する第1フィルタ係数更新手段と
前記第1適応ノッチフィルタ係数を有し、前記基準正弦波信号に基づいて第3制御信号を出力する第1適応ノッチフィルタと、
前記第2適応ノッチフィルタ係数を有し、前記基準余弦波信号に基づいて第4制御信号を出力する第2適応ノッチフィルタと、
前記第1加算信号を、前記第1補正フィルタ係数を有する第5適応ノッチ補正フィルタで補正して得られる第5補正制御信号と、前記第3制御信号及び前記第4制御信号を加算して得られる第2加算信号を、前記第2補正フィルタ係数を有する第6適応ノッチ補正フィルタで補正して得られる第6補正制御信号とを加算して第2打消振動騒音推定信号を生成する第3推定信号生成手段と、
前記誤差信号と前記振動騒音推定信号と前記第2打消振動騒音推定信号とから第2仮想誤差信号を生成する第2仮想誤差信号生成手段と、
前記第1制御信号、前記第2制御信号、前記第3制御信号及び前記第4制御信号と前記第2仮想誤差信号とに基づいて前記第2仮想誤差信号が最小となるように前記第5及び第6適応ノッチ補正フィルタのフィルタ係数をそれぞれ逐次更新する第2フィルタ係数更新手段とを備えることを特徴とする能動型振動騒音低減装置。
reference signal generation means for generating a reference sine wave signal and a reference cosine wave signal having frequencies based on the frequency of vibration noise generated from the vibration noise source;
a first adaptive notch control filter having a first adaptive notch filter coefficient that is the real part of the adaptive notch filter coefficient and outputting a first control signal based on the reference cosine wave signal;
a second adaptive notch control filter having a second adaptive notch filter coefficient forming an imaginary part of the adaptive notch filter coefficient and outputting a second control signal based on the reference sine wave signal;
vibration noise cancellation means for outputting cancellation vibration noise based on a first addition signal obtained by adding the first control signal and the second control signal;
error signal detection means for outputting an error signal based on the difference between the vibration noise generated from the vibration noise source and the canceled vibration noise output from the vibration noise cancellation means;
The reference cosine wave signal and the reference sine wave signal are corrected by a first correction filter and a second correction filter corresponding to signal transmission characteristics from the vibration noise cancellation means to the error signal detection means with respect to the frequency of the reference signal. correction means for generating first and second reference signals by
The first correction filter is a first adaptive notch correction filter having a first correction filter coefficient forming the real part of the signal transfer characteristic, and the second correction filter is a second correction filter coefficient forming the imaginary part of the signal transfer characteristic. In an active vibration noise reduction device each configured with a second adaptive notch correction filter having
The reference cosine wave signal and the reference sine wave signal are respectively corrected by a third correction filter and a fourth correction filter to obtain first and second vibration noise estimation signals, and the first vibration noise estimation signal and the second vibration noise estimation signal are obtained. a first estimated signal generation means for generating a vibration noise estimation signal by adding the vibration noise estimation signal;
a first correction control signal obtained by correcting the reference cosine wave signal with the first correction filter and a third adaptive notch control filter having first adaptive notch filter coefficients ; A second correction control signal corrected by a third adaptive notch control filter, and a third correction control by correcting the reference sine wave signal by a fourth adaptive notch control filter having the first correction filter and the second adaptive notch filter coefficient. and a fourth correction control signal obtained by correcting the reference cosine wave signal with the second correction filter and the fourth adaptive notch control filter to generate a first canceling vibration noise estimation signal. means and
a first virtual error signal generating means for generating a first virtual error signal from the vibration noise estimation signal and the first canceling vibration noise estimation signal;
sequentially updating the filter coefficients of the third and fourth adaptive notch control filters based on the first and second reference signals and the first virtual error signal so that the first virtual error signal is minimized; 1 filter coefficient updating means ;
a first adaptive notch filter having the first adaptive notch filter coefficient and outputting a third control signal based on the reference sinusoidal signal;
a second adaptive notch filter having the second adaptive notch filter coefficients and outputting a fourth control signal based on the reference cosine wave signal;
Obtained by adding a fifth correction control signal obtained by correcting the first addition signal with a fifth adaptive notch correction filter having the first correction filter coefficient, the third control signal, and the fourth control signal. A third estimation for generating a second canceling vibration noise estimation signal by adding a sixth correction control signal obtained by correcting the second addition signal obtained by correcting with a sixth adaptive notch correction filter having the second correction filter coefficient a signal generating means;
a second virtual error signal generating means for generating a second virtual error signal from the error signal, the vibration noise estimation signal, and the second canceling vibration noise estimation signal;
Based on the first control signal, the second control signal, the third control signal, the fourth control signal, and the second virtual error signal, the fifth and the second virtual error signals are minimized. and second filter coefficient updating means for sequentially updating filter coefficients of the sixth adaptive notch correction filter .
請求項に記載された能動型振動騒音低減装置において、
前記第3補正フィルタは第3適応ノッチ補正フィルタで、前記第4補正フィルタは第4適応ノッチ補正フィルタでそれぞれ構成されるとともに、
前記基準正弦波信号と前記基準余弦波信号と前記第2仮想誤差信号とに基づいて前記第2仮想誤差信号が最小となるように前記第3及び第4適応ノッチ補正フィルタのフィルタ係数をそれぞれ逐次更新する第3フィルタ係数更新手段を備えることを特徴とする能動型振動騒音低減装置。
In the active vibration noise reduction device according to claim 1 ,
The third correction filter is a third adaptive notch correction filter, the fourth correction filter is a fourth adaptive notch correction filter, and
Filter coefficients of the third and fourth adaptive notch correction filters are successively set based on the reference sine wave signal, the reference cosine wave signal, and the second virtual error signal so as to minimize the second virtual error signal. An active vibration noise reduction device, comprising a third filter coefficient updating means for updating.
請求項又は請求項に記載された能動型振動騒音低減装置において、
前記第及び第適応ノッチ補正フィルタのフィルタ係数に、これら第及び第適応ノッチ補正フィルタのフィルタ係数の2乗和の平方根の逆数を乗算して第1及び第2正規化フィルタ係数を算出する正規化手段を備え、
前記補正手段は、前記第1正規化フィルタ係数を有する前記第1適応ノッチ補正フィルタ及び前記第2正規化フィルタ係数を有する前記第2適応ノッチ補正フィルタにより前記基準余弦波信号及び前記基準正弦波信号をそれぞれ補正して前記第1及び第2参照信号を生成することを特徴とする能動型振動騒音低減装置。
In the active vibration noise reduction device according to claim 1 or claim 2 ,
The filter coefficients of the fifth and sixth adaptive notch correction filters are multiplied by the reciprocals of the square root sums of the filter coefficients of the fifth and sixth adaptive notch correction filters to obtain first and second normalization filter coefficients. A normalization means for calculating
The correction means is configured to convert the reference cosine wave signal and the reference sine wave signal by the first adaptive notch correction filter having the first normalization filter coefficients and the second adaptive notch correction filter having the second normalization filter coefficients. are corrected to generate the first and second reference signals.
請求項又は請求項に記載された能動型振動騒音低減装置において、
前記第及び第適応ノッチ補正フィルタのフィルタ係数に、これら第1及び第2適応ノッチ補正フィルタのフィルタ係数の絶対値の大きい方の値の逆数を乗算して第3及び第4正規化フィルタ係数を算出する正規化手段を備え、
前記補正手段は、前記第3正規化フィルタ係数を有する前記第1適応ノッチ補正フィルタ及び前記第4正規化フィルタ係数を有する前記第2適応ノッチ補正フィルタにより前記基準余弦波信号及び前記基準正弦波信号をそれぞれ補正して前記第1及び第2参照信号を生成することを特徴とする能動型振動騒音低減装置。
In the active vibration noise reduction device according to claim 1 or claim 2 ,
The filter coefficients of the fifth and sixth adaptive notch correction filters are multiplied by the reciprocal of the larger absolute value of the filter coefficients of the first and second adaptive notch correction filters to obtain the third and fourth normalization filters. A normalization means for calculating coefficients,
The correcting means is configured to convert the reference cosine wave signal and the reference sine wave signal by the first adaptive notch correction filter having the third normalization filter coefficient and the second adaptive notch correction filter having the fourth normalization filter coefficient. are corrected to generate the first and second reference signals.
請求項に記載された能動型振動騒音低減装置において、
前記第1、第2及び第3フィルタ係数更新手段は、それぞれが更新する適応ノッチフィルタのフィルタ係数の更新量を制御するステップサイズパラメータを、更新直前のフィルタ係数の2乗和の平方根に基づいて決定することを特徴とする能動型振動騒音低減装置。
In the active vibration noise reduction device according to claim 2 ,
The first, second, and third filter coefficient updating means set a step size parameter for controlling the amount of update of the filter coefficients of the adaptive notch filters to be updated, based on the square root of the sum of squares of the filter coefficients immediately before update. An active vibration noise reduction device, characterized in that:
請求項に記載された能動型振動騒音低減装置において、
前記第1、第2及び第3フィルタ係数更新手段は、それぞれが更新する適応ノッチフィルタのフィルタ係数の更新量を制御するステップサイズパラメータを、更新直前のフィルタ係数の絶対値の大きい方の値に基づいて決定することを特徴とする能動型振動騒音低減装置。
In the active vibration noise reduction device according to claim 2 ,
The first, second, and third filter coefficient updating means set a step size parameter for controlling the update amount of the filter coefficients of the adaptive notch filters to be updated to the larger absolute value of the filter coefficients immediately before updating. An active vibration noise reduction device, characterized in that the determination is made based on the
JP2021043339A 2020-03-31 2021-03-17 Active vibration noise reduction device Active JP7262499B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110315804.0A CN113470607B (en) 2020-03-31 2021-03-24 Active vibration noise reduction system
US17/211,300 US11328704B2 (en) 2020-03-31 2021-03-24 Active vibratory noise reduction system

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020062499 2020-03-31
JP2020062499 2020-03-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021162857A JP2021162857A (en) 2021-10-11
JP7262499B2 true JP7262499B2 (en) 2023-04-21

Family

ID=78003341

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021043339A Active JP7262499B2 (en) 2020-03-31 2021-03-17 Active vibration noise reduction device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7262499B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115394311B (en) * 2022-08-26 2023-04-25 江南大学 A Robust Narrowband Feedback Active Noise Control System and Method
JP7641702B1 (en) 2023-09-05 2025-03-07 本田技研工業株式会社 Active noise reduction device

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050207585A1 (en) 2004-03-17 2005-09-22 Markus Christoph Active noise tuning system

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3449838B2 (en) * 1994-10-12 2003-09-22 株式会社日立製作所 Active noise control device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050207585A1 (en) 2004-03-17 2005-09-22 Markus Christoph Active noise tuning system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021162857A (en) 2021-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4079831B2 (en) Active noise reduction device
JP5189679B2 (en) Active vibration noise control device
JP5255087B2 (en) Adaptive noise control
JP4513810B2 (en) Active noise reduction device
JP4074612B2 (en) Active vibration noise control device
JP4344763B2 (en) Active vibration and noise control device for vehicle
JP5640063B2 (en) Adjustable active noise control
JP7023407B1 (en) Virtual location noise signal estimation for engine order cancellation
CN113470607B (en) Active vibration noise reduction system
JP2004361721A (en) Active type vibration noise controller
JP5335985B2 (en) Active vibration noise control device
JP7262499B2 (en) Active vibration noise reduction device
JP2023542007A (en) System and method for adapting estimated secondary paths
CN113223489B (en) Active vibration noise reduction system
JP7213280B2 (en) Active noise control device
JP2876896B2 (en) Active noise control system for vehicles
JP7194204B2 (en) Active noise control device
JP7241119B2 (en) Active noise control device
WO2022201520A1 (en) Active noise control device, active noise control method, program, and non-transitory tangible computer-readable storage medium
US20230290328A1 (en) Active noise reduction system
JPH06130970A (en) Active noise controller
JPH0527781A (en) Noise reduction device for vehicle interior noise
JPH07175489A (en) Active noise controller and active vibration controller

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211129

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220921

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220927

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221128

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230322

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230411

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7262499

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150