JPH06502257A - アクティブ振動制御システム - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 アクティブ振動制御システム 発明の分野 この発明は、振動の減じられたレベルをモニタするために残留センサを装着する ことが望ましくない、または不可能な領域における振動を減する、振動のための アクティブ制御システムに関する。

発明の背景 振動という用語は、この文書に使用されるとき、音および他の小さな振幅線形外 乱を含むと考えられるべきである１音または振動を制御するために単純なアクテ ィブ技術を使用することは公知であり、この技術は大変急速に進歩している。報 告された第１の研究は、ダクトにおける音の制御に関する（ロイク（Ｌｅｕｇ） 米国特許第２０４３４１６号：。説明されたシステムは入力センサとして作用す る「上流の１マイクロホンを使用した。この入力センサはダクトの下方に進む音 波の振幅および位相に関する信号を発生する（−吹音波）。入力センサからの信 号はフィードフォワード制御において使用され、ダクトのさらに下方に位置する スピーカを駆動するのに使用される別の信号を発生した。

（ここの上方および下方は、−吹音波の伝播の方向を示す。

）スピーカによって発生された二次音フィールドは一次音フイールドに有害に妨 害し、スピーカの下流のより静寂な領域を生み出す。（時々伝達特性、または周 波数レスポンスまたはインパルスレスポンスと称される）フィードフォワードコ ントローラの伝達関数は、コントローラの出力信号をその入力信号に関連付け、 セットアツプ段階の量調節され、それから固定される。ロイク以来、同しタスク を達成するか、より近代的な技術を使用した類似の説明された［　システムがあ った。

ローソン−タンクレット（Ｌａｖｓｏｎ−Ｔａｎｃ＋ｅｄ）　（Ｇ　Ｂ　１４９ ２９６３）はダクトのためのシステムを説明したが、入力センサもまたスピーカ （またはアクチュエータ）によって発生されたキャンセルフィールド（二次フィ ールド）に応答するということを彼もまた認識し始めた。これは、コントローラ がセットアツプするのをより困難にした、なぜなら減衰の度合は潜在的にフィー ドフォワード伝達関数においての小さな変化に大変敏感であるからである。結果 と）　して、アナログ成分における「ドリフト」による、制御されるシステム（ ここではダクト）の音響における小さな変化またはコントローラのフィードフォ ワード伝達関数における変化は劣った音低減機能を結果としてもたらした。彼の 発明の一特徴はスピーカと入力センサとの開に受動アッテネータを組入れること であった。スウィンバンクス（Ｓｖｉｎｂａｎｋ＋　）　（ＧＢ　１４５６０１ ８）は、一方向の音に応答するのみの入力センサとそれを作り出すだけのアクチ ュエータとを使用して、したがって入力センサとアクチュエータとを音響学的に 反結合することによってさらなる改良を成し遂げた。チャツプリン（Ｃｈａｐｌ ｉｎ）　（ＧＢ１５５５７６０）は、この「音響フィードバック」はひとたびデ ジタル技術がそのより一定な特性で利用可能であると、電子的減算によって扱わ れ得るということを認識した。このデジタル技術への動きおよび信号減算の使用 はこの技術の発展におけるかぎとなる局面であった。

後にスウインバンクス（ＧＢ２１５４８３（ｌよびＧＢ２０５４９９９）は、コ ントローラのフィードフォワード伝達関数を、静寂が必要とされる領域において 位置決めされた第２のマイクロホンからの出力に応答して、調整するための機構 を考案した（残留センサ）。最初の研究はフィードフォワード伝達関数の手動の 調整を考察したが、このプロセスは自動化し得るということを認識した。１９８ １年この発明者（ＧＢ２０９７６２９／’ＵＳ４４８０３３３）の１人であるロ ス（Ｒｏｓｓ）はコントローラのフィードフすワード部分の伝達関数が、音減衰 が必要とされる領域において残留センサからの情報を使用していかに自動的に調 整され得るかを示した。コントローラという用語はフォワード経路およびそのフ ィードフォワード経路の伝達関数を調整する機構を含んで使用されている。この 発明の１つのキーとなる局面は、フィードフォワード伝達関数は、入力センサと 残留のセンサとの間の相関関係が最小であるとき、最適となるという事実の認識 である。自動的な手順は相関関係を最小化し、したがって残留センサのまわりの 領域における音を減するために使用され得る自己較正システムを説明した。この 型のシステム、たとえばダクトが使用されるとき、−次フイールドは一方向に伝 播するため、静寂が作られる領域はアクチュエータの下流のいたるところにあり 、残留センサは、ダクトにおける上流に放射する波のため、すべての領域におい て音響刺激を表わす点にある。このように、領域が広かろうとも、残留センサの 場所の範囲を超えようとも、残留センサはその領域にあり、コントローラは残留 センサでの音を最小化することによって機能する。

１９８３年チャツプリン（ＰＣＴ／ＧＢ８２１００２９９またはＧＢ２１０７９ ６０）は回転または繰り返しのソースによって出された「周期的な」音を制御す るためのコントローラの作用を説明した。このコントローラは入力センサとして タコメータを使用した。この型の入力センサは（−次）振動フィールドの位相に のみ応答するが、振動の振幅には応答しない。このシステムは静寂が必要とされ る領域においてセンサ（マイクロホンまたは加速度計）を必要とし、このシステ ムの動作は、残留センサ信号の入力センサ信号との相関関係を最小限にすること であった。二次振動フィールドを作り出す複数のアクチュエータと、静寂が必要 とされる領域における一次振動フイールドと二次振動フィールドとの組み合せを 測定する複数の残留センサとを使用して考察するそのようなシステムのさらな発 展があった。ネルソン（ｌｉｅｌｓｏｎ）およびエリオツド（Ｅｌｆｉｏ口）（ ＧＢ２１４９６１４）は少量のアルゴリズムかキャビンにおける音を減するため に使用されるこの型のシステムを説明した。このシステムは残留センサ信号の振 幅の二乗の和を最小にする。

この型のすべてのシステムは、残留センサでまたはその近くで最良の振動減衰を 与えるであろう、なぜならそれらはそれらの点で音を減するように設計されるか らである。

１つの根本的な問題は、アクティブ振動制御システムが、例えば乗客車両に、設 備されると、音の低減が必要とされる領域に残留センサを位置決めすることは便 利ではないということである。典型的に、ルーフトリムにマイクロホンを載置す ることのみが許容可能であり、しかしながら音の低減か必要とされる領域は乗客 の耳か移動する領域である。

これまで、そのようなキャビンのためのアクティブ制御システムを設計する際の 技術の一部は、マイクロホンを位置決めすることであり、ゆえに音がマイクロホ ンで低減されると、必要とされる領域でもそれは低減される傾向にあった。内部 音フィールドを、その「音響モード」、およびモード振幅、したがってキャビン における音を一般的に最良に減するのにいかにマイクロホンとスピーカを位置決 めするかによって説明する多くの論文が発行されてきた（ネルソン、カーチス（ Ｃｕｔｌｉ＋）　、エリオツドおよびプルモア（Ｂｕｌ１ｍｏ＋ｅ）　、高調波 閉鎖された音フィールドのアクティブな最小化（Ａｃ＋ｉｖｅ　ｍ１１１ｍ１ｚ ｘｆｉｏｎ　ｏｆ　ｈａＩｍｑ＊ｉｃ　ｅｎｃｌｏｓｅｄｓｏｕｎｄ　ｔ＋ｅｉ ｄ）　、ジャーナル・オブ・サウンド・アンド・パイブレーシーｚ　ン（Ｊｏｕ ｒｎａｌ　ＱＩ　５ｏｕｎｄ　ａｎｄ　Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ）　１１７　Ｃ１） 　、１−１３）。しかしながら、これらの論文のすべては、残留センサ信号の振 幅の二乗の和を最小化する制御システムを使用して考察してきた。

ネルソンおよびエリオツドによるさらなる発行物（ＰＣＴ／ＧＢ８７／′００７ ０６、およびこの出願に先行する論文：エリオツドおよびソザーズ（Ｓｏｌｈｅ ＋＋　）　、始動過渡現象のアクティブ制御のためのマルチチャネル適用アルゴ リズム、（Ａ　ｍｕｌｔｉｃｂａｎｎｅｌ　ａｄａｐｔｉｖｅ　ａ１ｇｏ＋ｉ＋ ｂｍ　ｔａｒｔｂｅ　ａｅｌｉｖｅ　Ｃ０ＩＩＩＴＯ１ｏｆ　＋ｌａローｕｐ　 ＋＋ａｎｓｉｅｎｌｉ　）　ＥＵＲＯＭＥＣＨ２１３１９８６年９月、マルセイ ユ）は、残留センサ信号の最小化のための制御システムアルゴリズムをさらに説 明する。しかしながら、キャビンにおける音を一般的に減することが所望される ため、この出版物は説明されたアルゴリズムがこれを達成することを示唆し、そ れらが残留センサ信号の二乗の和を最小にすることに制限され、かつ−吹音フイ ールドのいかなる減衰もより一般的に、アクチュエータとの残留センサとの注意 深い位置決めによるということを特定的に言及はしていない。

ヘリコプタ構造において一般的に振動を制御するためのシステムは、キング（Ｋ ｉｎｇ）（ＵＳ４８１９１８２およびＧＢ２１６０８４０）に説明され、それは 複数（１２）の残留センサを使用し、しかしながら、このシステムは加速度肝で の振動を減することによって、全体構造の振動を減するであろうということを考 察するが、それはこれを達成する方法については説明していない。

この発明者による初期の特許出願（Ｐ　ＣＴ／Ｇ　Ｂ　８９ｙ′００９６４）は 乗船者の頭の位置で音の減衰を達成するキャビン内におけるアクティブ制御シス テムの提供について議論する。

発明の概要 この発明に従って、アクティブ振動制御システムは、−次振動フイールドの位相 および／′または振幅に関する第１の信号を発生する少なくとも１つの人力セン サと、二次振動フィールドを作り出す二次信号によって駆動される複数のアクチ ュエータと、 前記−次振動フイールドおよび二次振動フィールドの組合わせによって刺激され 、第３の信号を作り出す第１の領域に位置決めされた複数のモニタリングセンサ と、前記第１の信号に応答し、前記第２の信号を発生し、その結果前記−次振動 フイールドおよび二次振動フィールドによって刺激される第２の領域における振 動か城しらがちであるフィードフォワード経路を含むコントローラとを含み、 コントローラは前記フィードフォワード経路の伝達関数を、前記第１の信号およ び第３の信号を参照して適応し、その結果第２の領域における振動は減しられた レベルに維持される。

コントローラの伝達関数の適応は第１の領域および第２の領域における一次振動 フイールドの間の関係を利用してもよい。

コントローラの伝達関数の適応は第３の信号と、較正の間第２の領域に位置決め された較正センサから得られた第４の信号との間の測定された関係を利用しても よい。

前述のいずれかにおいて、コントローラの伝送関数の適応は第１の領域における 二次振動フィールドとコントローラの出力との間の関係を利用してもよい。

コントローラの伝達関数の適応は第２の領域における二次振動フィールドとコン トローラの出力との間の関係を利用してもよい。

前述のいずれかにおいて、コントローラの伝達関数の適応は第１の領域および第 ２の領域の一次振動フイールドの間の関係ならびに第１の領域および第２の領域 における二次振動フィールドの間の関係を利用する。

前述のいずれかにおいて、コントローラの伝達関数の適応は第２の領域において 予期された振動を表わす計算された信号の積の重み付は和を最小化するようにさ れてもよい。

コントローラの伝達関数の適応は第２の領域における予期された振動を表わす計 算された信号の積の重み付は和および伝達関数エレメントの積の重み付は和を最 小化するようにされてもよい。

コントローラの伝達関数の適応は第３の信号の積の重２付は和を最小化するよう にされてもよく、そこでは、重シ付は和は第２の領域における振動が減じられる ように選りされる。

コントローラは第２の領域において位置決めされた較正センサを使用して較正さ れてもよく、それは前記第２の領域における振動を表わす前記第４の信号を発生 する。

（以下に規定されるように）関係Ａ、ＢＳＣおよびＤはコントローラに必要とさ れるようにストアされてもよい。

関係Ａ、ＣまたはＤは変化を考慮するように調節されてもよい。

第１の領域は、少なくとも１人によって占められるキャビン内側の表面に接近し たおよび／″またはそれによって境界が定められ、かつ第２の領域はその人の頭 によって普通内められるであろう前記キャビン内側の領域である。

アクチュエータは前記キャビン内側の内側表面上またはそれに接近して位置決め されてもよいつアクチュエータは前記キャビンを囲む構造に組入れられてもよい 。

たとえば車のような動力車に適用されるように、−次振動フイールドは車両のエ ンジンまたはタイヤによって作り出されたものであり、キャビン内側は車両の乗 客室の少なくとも一部であり、アクチュエータは車両のシステムを載置するエン ジンまたはサスペンションに組入れられる。

み　第１の領域は本体の表面に接近しおよび／′またはそれにみ　よって境界を 定められてもよく、第２の領域はそれを取囲穴　む空間であってもよく、アクチ ュエータは前記本体の表面上もしくはそれに接近して位置決めされてもよく、ま たは五　本体の構造に組入れられてもよい。

；貢　第１の領域および第２の領域はもちろん部分的に重なってもよい。

よ　この発明は添付の図面を参照してここで例として説明される、図１において 先行技術のシステムのレイアウトを示し、図２はこの発明の実施例を示す。

図１に示される先行技術のシステムにおいて、残留センサ８は静寂が要求される 領域９に位置決めされる。入カ七ｋ　ンサ２は単一のタコメータである。アクチ ュエータ１はス１　ピー力である。コントローラのフィードフォワード部７はそ の伝達関数を残留センサ信号からの信号に応答して調節される。

この発明は（第２の）領域において、その領域に残留センサを位置決めする必要 なく、振動を減するアクティブ振動制御システムを提供する。この発明はセンサ （モニタリングセンサ）を必要とするが、これらは第２の領域の外側であり得、 そこでは振動は減じられる。これらのモニタリングセンサは第２の領域にあるこ とが必要とされないという事実を認識するために、それらは第１の領域にあるよ うに説明される。このシステムが動作し、第２の領域における振動が（−次フイ ールドおよび二次フィールドの互いに打消す傾向によって）減じられると、−次 フイールドおよび二次フィールドの組合わせでもある、モニタリングセンサての （つまり第１の領域における）振動は、−次フイールドのみより低い振幅を有す る必要はないであろう。（モニタリングセンサからの）第３の信号は、第１の（ 人力センサ）信号とともに、コントローラのフィードフォワード部の伝達関数を 適応し、第２の領域における減衰を維持するために使用される。

この発明の一実施例において、この動作は第３の信号および第１の信号の値から の第２の領域における振動の振幅を計算しかつこの計算された値を最小にするよ うにフィードフォワード伝達関数を調整するものと考えられ得る。

したがって、この発明は先に開示されたシステムとは、追加的なセンサ（この場 合モニタリングセンサと呼ばれ、先のシステムの「残留」センサからそれらを区 別する）は静寂な領域において必要ではなく、したがってこの発明のコントロー ラのフィードフォワード伝達関数の適応はこれらの追加のセン升信号の振幅の二 乗の和を最小にしないという点で異なるということがわかる得る。

この発明がこれを達成するために動作する一方法は、ここで図２を参照して説明 される。アクティブ振動制御システムは二次振動フィールドを作り出す第２の信 号によって駆動されるアクチュエータ１と、−次振動フイールドの位相および／ または振幅に関連する第１の信号を発生する入力センサ２と、第３の信号を発生 する第１の領域４において位置決めされたモニタリングセンサ３と、第１の信号 および第３の信号に応答して第２の信号を発生するコントローラ５とを有する。

−次フイールドおよび二次フィールドは第２の領域６で一致し、第１の信号と第 ２の信号との間のコントローラの部分（フィードフォワード部分）の伝達関数７ は第２の領域における振動の低減を維持するために第１の信号および第３の信号 に応答して調節される。

コントローラの機能は周波数ドメインにおいて説明される。しかしながら、これ は周波数ドメインで動作するシステムに発明を制限すると考えられるべきではな い。以下の公式に従う均等の時間ドメインシステム（および別の周波数−領域シ ステム）が多くあり、当業者はその対応が分るであろう。時間および周波数ドメ インアルゴリズムの異なった型の間の対応の例は、ワイドロー（Ｗｉｄ＋ｏｗ） およびスターンズ（Ｈｅａ＋ｎｓ　）の（適応性信号処理（＾ｄａｐｆｉｖｅ　 Ｓｉｇｎａｌ　Ｐ「ｏｃｅｓｓｉｎｇ）　、プレンティス−ホール（Ｐｒｅｎｌ ｉｃｅ−Ｈａｌｌ）アメリカ合衆国、１９８５年）およびネルソンおよびエリオ ツド（ＰＣＴ／ＧＢ８７１００７０６）において与えられる。

較正段階の間、制御が必要とされる前に、較正センサは第２の領域に載置され、 制御下のシステムの音響および信号の統計学に関する情報を与える。これらの較 正センサは、第４の信号を発生する。較正センサは較正手順か完了した後除去さ れる。

入力センサからの信号（第１の信号）はＵによって表わされ（Ｕは単一の周波数 のためのｉ複素数のベクトルであり、各エレメントがｉ個の第１の信号の１つに 対応する）。

ｎの第２の信号は（ｎのアクチュエータを駆動するのに使用されるが）ｎ−長さ のベクトルＸによって表わされる。

（モニタリングセンサからの）−次フイールドのみによる第３の信号は、ｒ−長 さのベクトルＹ□で、−次フイールドおよび二次フィールドが存在するときＰｆ ｆｉによって表わされる。（較正センサからの）−次フイールドのみによる第４ の信号は、を−長さのベクトルＹ。て、−次フイールドおよび二次フィールドが 存在するときＰＣによって表わされる。

第１の信号および第２の信号の間のコントローラのその部分の伝達関数は、複数 マトリックスＱによって表わされ（それはｎの第２の信号に対応するｎ行と、■ の第１の信号に対応する１列を有する）。したかって、ｘ＝Ｑｕである。　（１ ） 第２の信号を第３の信号に関連付ける伝達関数は複合マトリックスＡによって表 わされ（それは１行およびｎ列を有し）第２の信号を第４の信号に関連付ける伝 達関数は複合マトリックスＤによって表わされ（それはｔ行およびｎ列を有する ）。したかって、 Ｐ　ｃ　＝　Ｙ　ｃ　＋　Ｄ　Ｑ　ｕてあり、　（２）このシステムの主な目的 は、第２の領域における振動フィールドを最小にすることである。これは較正セ ンサを、前記第２の領域の振動特性を表わす一連の点で、第２の領域において位 置決めすることによって達成される。較正センサの出力は第４の信号として上に 説明される。この発明の一実施例において、アクティブ振動制御システムは第３ の信号および第１の信号から第４の信号の期待値を計算することによって動作し 、これらの計算された信号の二乗の重み付は和を最小にするためにフィードフォ ワード伝達関数を調節する。

初期の較正段階の一部の間、入力信号と相関関係を有し一部フイールドのみによ る第４の信号および第３の信号の部分間の関係は測定され得、以下の方法で表わ され得、（Ｙｃｕ”）（見ｕ慴−＝Ｃ（Ｙｍ　ｕ慴　（ｕｕ”）　−’＋ｅであ る。　（４） そこでＣはｔ行およびｒ列を備えた複合マトリックスであり、それはｅのノルム を最小にするように選択され、（０，）は期待値演算子である。

このように制御システムが動作しているとき、第４の信号の期待値は ＝ｃ　（ｐ□−ＡＱｕ）によって近似される。　（５）もし第４の信号が利用可 能であり、システムの目的かこれらの信号、ＰＣ”ＧＰｃの積の重み付は和を最 小化することであるならば（ここではＧは全体のｔごとの複合エルミート的マト リックスである）、最適フィードフォワード伝達関数Ｑ。、、は Ｑ、、、＝−（Ｄ”　ＧＤ）　’Ｄ會　Ｇ　（Ｙ、ｕ★）（ｕｕ”）−１である 。　（６） もし追加的に第２の信号の変化が最小にされ、その結果最小になるべき関数がＰ ｃ”ＧＰｃ　＋ａｘ”　Ｈｘであるならば（そこではＨは複合エルミート的マト リックスである）、最適フィードフォワード伝達関数は Ｑｏ　ｏ　＋　＝−（Ｄ”　ＧＤ＋ａＨ）−’Ｄ”　Ｇ　（Ｙｃ　ｕ”　）（ｕ ｕ”）−１である。　（７） 較正段階の間、第２の領域における振動を最小にするための試みはなされないが 、以下の量が測定され得、Ｄ（第４の信号と第２の信号との間の関係）これは、 較正のこの第１の部分の間、適当な第２の信号Ｘ＋を各アクチュエータに与え、 二次振動フィールドを刺激し、結果としての第４の信号ｐｃを記録することによ って、−次フイールドをオフの状態で測定し、その場合信号対ノイズ比は良好で あり、または代わりに、この較正の第１の部分の間第２の信号のレベルを増加す ることによって、信号対ノイズ比が改良され得るときの一部フイールドをオンの 状態で測定するかである。Ｄの推定値は （旦Ｃ五Ｉ”）　（入を王（”）　−１である。　（８）Ａ（第３の信号と第２ の信号との間の関係）これはこの較正の第２の部分、五、の間、別の適切な第２ の信号を各アクチュエータに与え、二次振動フィールドを刺激し、結果としての 第３の信号旦□を記録することによって、−次フイールドがオフの状態で測定さ れ、その場合信号対ノイズ比は良好であり、または代わりに、信号対ノイズ比が この較正の第２の部分の間較正の第２の信号のレベルを増大することによって改 良され得るとき一部フイールドをオンＣ（入力信号と相関関係を有し、期待され た一部フイールドの範囲全体にわたって変化する一部フイールドのみによる第４ の信号と第３の信号との部分間の関係である）これは較正の第３の部分の間、− 次フイールドが期待されたフィールドの全体の範囲にわたって変化することを可 能し、変化の間Ｙ　ｃ　Ｙ　ｍ　−、ｕを記録することによって測定される。

Ｃの推定値はゆえに、 （ｙｃ旦”）　（■”）−１（■”）−１（−吏ｘ□′）［（Ｙ、、凹”）　（ 見ｙ１）−１（見上”）−１（見Ｘ□”）］−１のように計算される。　（１０ ） このシステムがまずオンに切換えられると、コントローラのフィードフォワード 伝達関数は方程式（６）また（７）に与えられる値と等しく設定され得る。しか しながら、一旦システムがある時間の開動作すると、振動の特性は変わるかもし れず、コントローラのフィードフォワード伝達関数を適応させることが、この変 化を補償するために所望されるであろう。これは較正センサとして使用されるべ き第４の信号の計算された値はもはや利用可能でないということを必要とする。

最適フィードフォワード伝達関数の新しい値は、Ｑｏ　ｐ　＋　’　＝−（Ｄ” 　ＧＤ＋ａＨ）−’Ｄ”　Ｇ　（Ｃ（Ｐｍ−ＡＱｏ　ｐ　ｔ　ｕ）ｕ”　）　（ ｕｕ”　）　−’Ｔ：ある。　（１１）それは以下の形式の勾配下降アルゴリズ ムにおいて更新されてもよく、 Ｑｏｐ＋’＝（１，ｆ）Ｑｏｐｔ　ｃＤ”Ｇ（ＣＰｍｕ”＋（Ｄ　ＣＡ）Ｑｏｐ ｔ　ｕｕ”）　（ｕｕ”）−’そこではＣはステップサイズであり、ｆは第２の 信号のサイズが、第２の領域における振動を最小にする一方で制限されることを 可能にする小さなファクタである。

コントローラの動作の間、フィードフォワード伝達関数を適応することのみなら ず適応プロセスが依存する、変わるかもしれないいかなるパラメータのストアさ れた値をも調整することもまた所望される。線上でＡの値をチャツプリンによっ て説明されたように（ＧＢ２１０７９６０）「システム識別」を使用して直に線 上の、Ａの値を再推定することが可能である。他方、ＣまたはＤのいずれかの正 確な値を維持することはより難しい。

Ｄの変形。伝達関数りは第２の信号からの、アクチュエータを介し、振動が発生 している媒体を介し、第２の領域への信号経路を表わす。伝達関数Ａは第２の信 号からの、アクチュエータを介し、振動が発生している媒体を介し、第１の領域 へ、それから最終的にモニタリングマイクロホンを介する信号経路を表わす。こ のように、２つの伝達関数のあるエレメントは類似しており、伝達関数りをＢＡ の積として形作ることが適切であるかもしれず、そこではＢはＤ＝ＢＡになるよ うに選択される。Ａにおける変化はＢが一定にとどまることを仮定することによ ってＤを更新するのに使用され得る。

Ｃの選択。Ｃの最初の選択は、方程式（４）を満たし、方程式（１０）によって 与えられる。しかしながら期待された一部振動フイールドの範囲をカバーするマ トリックス［（Ｙ、ｎ　旦會　１　（ｕ−μ”）Ｍ■”　）　−’　（ｕ二η７ 　′　）　］は、悪条件が課され、したがって、方程式（１０）の演算は不正確 になるであろうということが起こりがちである。

これは、サブスペース［（Ｙｍｕ”）（１凹”）−１（■”）−’　（ｕＹ、ｎ ”　）］にあたらない刺激のためのＣの選択における柔軟性があるということを 示す。−次フイールドがサブスペースの外側になるとき、このシステムの機能が 維持されることが所望される。これは、たとえばシステムが分類外側のフィール ドに関してモニタリングセンサ信号（第３の信号）の積の重み付は和を最小にす ることであり得、これはマトリックスＣは既知のサブスペースの外側の刺激の分 類に関してＤ−ＣＡ＝Ｏになるような傾向があり（またはＣはＢに等しい傾向に なる）ということを確実にすることによって達成され得る。このような状況では 、システムは第３の信号の積の重み付は和を最小化することによって第２の領域 における音を最小化するように動作し、第２の領域における振動が最小化するよ うに重みを選択する。

Ｃを見つけるための別の方法は、較正の第３の部分の間追加的テスト信号によっ て駆動され、実のソースの位置に近い追加的ソースを使用して測定された一部振 動フイールドの範囲を広げる。これはシステムが、期待された一部フイールドお よびその正常状態から一部フイールドのありがちな発展をあられすのに選択され る追加的テスト信号によって作り出されたもののすべての分類に関して期待され た第４の信号の前記の積の重み付は和を最小化し続けることを確実にするであろ う。

この発明は特に乗客車両の乗客の客室またはキャビンにおける音を制御するため に役に立つ。そのような場合、モニタリングセンサはキャビンの壁のトリムに、 もしくはその近くに配置され、またはシートに、もしくはその近くに配置され、 第２の領域は乗客の頭によって占められるキャビンにおける領域である。二次振 動フィールドを作り出すアクチュエータはキャビンのトリムに、もしくはその近 くに、またはシートに、もしくはその近くに位置決めされ得る。代わりに、アク チュエータはキャビンの壁の構造の一部を形成し得る。たとえば、それらはキャ ビンの壁に装着された電気または磁気歪性材料であり得、それはキャビンの壁が 振動することを引起こす。さらなるアクチュエータの別の形式は、サスペンショ ンブッシングにもしくはその近くに、またはエンジンマウントもしくは車両キャ ビンにおける音のソースからキャビンの内側への振動経路の別の部分に位置決め され得る。この場合、モニタリングセンサは最初に説明されたようにトリムにで はなくアクチュエータの近くに位置決めされるのがよいかもしれない。

この発明は、残留センサを遠いフィールドに位置決めするのが難しいときまたは 非実践的であるとき物体から放射されたノイズを制御するのに役に立つようにも 見えるであろう。これは変圧器ケース、船または道路車両の型からの放射された ノイズを制御する場合である。これらの場合のいずれにおいても、モニタリング センサはアクチュエータおよび本体そのものの両方に近いフィールドに、放射す る本体の表面に十分に近く位置されがちである。結果として、−次フイールドお よび二次フィールドは組み合さる一方で、それらは遠いフィールドにおいて打消 しが最適であるとき互いに打消し合う態様で結合しない。この発明はしたがって 、そのような物体からのノイズを制御するのに特に役に立つ。

この発明は第１の領域および第２の領域か重なり合わない状況に制限されると理 解されるべきである。

国際調査報告 １＋ｗ−＾−−＾＋ＰＣＴ／ＧＢ　９１１０１８４９、、、、Ａ−Ｉ＋ｌｌ　Ｐ ＣＴ／ＧＯ９１１０１８４９フロントページの続き （７２）発明者　イードウェル、グラハム・ポールイギリス、シイ・ビイ・３７ ・エヌ・ゼット、ケンブリッジ、カルドコート、イースト・ドライブ、２６

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. １．一次振動フィールドの位相および／または振幅に関連する第１の信号を発生 する１つまたは２つ以上の入力センサと、 二次振動フィールドを作り出す第２の信号によって駆動される複数のアクチュエ ータと、 第１の領域に位置決めされた複数のモニタリングセンサとを含み、そこではそれ らは前記一次振動フィールドおよび二次振動フィールドの組合わせによって刺激 され、第３の信号を作り出し、さらに 前記第１の信号に応答して、前記第２の信号を発生し、ゆえに前記一次振動フィ ールドおよび二次振動フィールドによって刺激される第２の領域における振動が 、減じられる傾向にあるフィードフォワード経路を含むコントローラを含み、 コントローラは前記フィードフォワード経路の伝達関数を前記第１の信号および 第３の信号を参照して、第２の領域における振動が低減されたレベルに維持され るように適応することを特徴とする、アクティブ振動制御システム。
2. ２．コントローラの伝達関数の適応は、第１の領域および第２の領域における一 次振動フィールドの間の関係を利用する、請求項１に記載のシステム。
3. ３．コントローラの伝達関数の適応は較正の間第２の領域に位置決めされた較正 センサからの第４の信号および第３の信号の間の測定された関係を利用する、請 求項１に記載のシステム。
4. ４．コントローラの伝達関数の適応は、第１の領域における二次振動フィールド とコントローラの出力との間の関係を利用する、先行する請求項のいずれかに記 載のシステム。
5. ５．コントローラの伝達関数の適応は、第２の領域における二次振動フィールド とコントローラの出力との間の関係を利用する、請求項１ないし３に記載のシス テム。
6. ６．コントローラの伝達関数の適応は第１の領域および第２の領域における一次 振動フィールドの間の関係と、第１の領域および第２の領域における二次振動フ ィールドの間の関係とを利用する、請求項１ないし５のいずれかに記載のシステ ム。
7. ７．コントローラの伝達関数の適応は第２の領域において期待された振動を表わ す計算された信号の積の重み付け和を最小にするようにされる、先行する請求項 のいずれかに記載のシステム。
8. ８．コントローラの伝達関数の適応は第２の領域における期待された振動を表わ す計算された信号の積の重みを付け和と伝達関数のエレメントの積の重み付け和 とを最小にするようにされる、請求項１ないし６のいずれかに記載のシステム。
9. ９．コントローラの伝達関数の適応は第３の信号の積の重み付け和を最小にする ようにされ、そこでは重み付け和は第２の領域における振動が低減されるように 選択される、請求項１ないし６のいずれかに記載のシステム。
10. １０．コントローラは第２の領域に位置決めされた較正センサを使用して較正さ れ、それは前記第２の領域における振動を表わす前記第４の信号を発生する、請 求項３またはそれに縦続するいずれかの請求項に記載のシステム。
11. １１．以前に規定されたように関係Ａ、Ｂ、ＣまたはＤのいずれかはコントロー ラにストアされる、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
12. １２．関係Ａ、ＣまたはＤのいずれかは変化を考慮するために調節される、先行 する請求項のいずれかに記載のシステム。
13. １３．第１の領域はキャビンの内側の表面に接近しおよび／またはそれによって 境界が定められ、第２の領域は占有者の頭がありがちである前記キャビンの内側 の部分である、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
14. １４．前記アクチュエータは前記キャビンの内側の内側表面に接近してまたはそ の上に位置付けられる、請求項１３に記載のシステム。
15. １５．前記アクチュエータは前記キャビンを囲む構造に組込まれる、請求項１３ に記載のシステム。
16. １６．一次振動フィールドは車のエンジンまたはタイヤによって作り出され、前 記キャビンの内側は前記車の中であり、前記アクチュエータはエンジンまたはサ スペンション載置システムに組入れられる、請求項１３に記載のシステム。
17. １７．第１の領域は本体の表面に接近しおよび／またはそれによって境界を定め られ、かつ第２の領域は囲む空間である、請求項１ないし１２のいずれかに記載 のシステム。
18. １８．前記アクチュエータは前記本体の表面に接近してまたはその上に位置決め される、請求項１７に記載のシステム。
19. １９．前記アクチュエータは本体の構造内に組込まれる、請求項１７に記載のシ ステム。
20. ２０．第１の領域および第２の領域は部分的に重なる、先行する請求項のいずれ かに記載のシステム。