JPH09218687A

JPH09218687A - 消音装置

Info

Publication number: JPH09218687A
Application number: JP8052295A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kondo; 弘之近藤
Original assignee: Shinko Electric Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Co Ltd
Priority date: 1996-02-14
Filing date: 1996-02-14
Publication date: 1997-08-19

Abstract

(57)【要約】【課題】装置の電源ＯＮで、迅速に消音効果を得るこ
とができる消音装置を提供すること。【解決手段】遅延フィルタ４２に対して、ＣＰＵ５
１、ライトスイッチ５２、リードスイッチ５３および不
揮発メモリ５４を接続する。不揮発メモリ５４にはシス
テムの初期同定による遅延フィルタの係数値が保存され
ており、電源ＯＮ時には不揮発メモリ５４の内容がリー
ドスイッチ５３を介して遅延フィルタ４２にコピーされ
る。よって、従来のように電源ＯＮの度に再同定を行う
必要がないので、迅速に消音制御に移行することがで
き、従来よりも迅速に消音効果を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、消音装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は先に、エンジンの出力を低下
させることなく、従来の消音器とほぼ同じ大きさで、騒
音を大幅に低減することを目的とした消音装置（特願平
７−２８７９８１号）を提案した。これは図７に示すよ
うに、全体は１で示され、排気管２の出口開口２ａ付近
に配設された主消音器３内に、ケーシング５と隔壁１６
とにより空気室７と閉塞空間８を形成し、空気室７に面
するように音波発生手段としてのスピーカ６が配置さ
れ、空気室７には銅、アルミニウム等の放熱性の良い材
料から成る音響管９の一端が接続されている。音響管９
の他端はパッキン１０を介して排気管２の内部に連通す
るように接続されるが、この開口部にはネット状の第１
フィルタ１１、およびグラスウール等の耐熱性を有し多
孔質材料から成る第２フィルタ１２が取り付けられてい
る。すなわち、例えばディーゼルエンジンではカーボン
等の微粒子を大量に放出するが、それらは第１フィルタ
１１および第２フィルタ１２により遮断され、スピーカ
６の動作を長期にわたって安定させるようになってい
る。また、排気管２の出口開口２ａに近傍して、消音偏
差検出手段としての消音偏差検出器１３が支持部材１５
を介して配設されており、この検出出力ｅは消音信号発
生装置１４に供給されるようになっている。消音信号発
生装置１４は、例えばエンジンの振動を検出する騒音検
出手段としての振動検出器３８の検出信号ＲＥＦに基づ
いてスピーカ６の駆動部に消音信号ｙを供給するように
なっている。

【０００３】この消音信号発生装置について図８を参照
して説明すると、振動検出器３８のアナログ出力ＲＥＦ
は増幅器３９、Ａ／Ｄコンバータ４０を介して適応フィ
ルタ４１および遅延フィルタ４２に騒音信号ｘとして供
給されるようになっており、また上述した消音偏差検出
器１３に内蔵される消音偏差検出マイク３５の検出出力
ｅは増幅器４６、Ａ／Ｄコンバータ４７を介して係数演
算器４３に供給されるようになっている。ここでＲＥＦ
は、排気管の騒音と相関のある信号なら何でも良く、例
えばエンジンの振動を振動検知器で検出した信号であ
る。適応フィルタ４１はＮ個の乗算器、すなわちＮ個の
タップを有し、これらは係数演算器４３の出力によりそ
の係数が更新され、また遅延フィルタ４２は、図７にお
いてスピーカ６→空気室７→音響管９→排気管２→消音
偏差検出器１３までの径路に相当する音響的な伝達特性
を有している。すなわち、この時間遅れを考慮して遅延
フィルタ４２の係数を定めており、この係数は後で詳述
するが、予め計測または同定されて備えられたものであ
る。さらに、係数演算器４３は適応フィルタ４１に与え
られる最適係数を逐次算出するための適応アルゴリズム
である。この適応アルゴリズムは実際の騒音環境下では
時間的に変化するパラメータ、例えば大気圧、温度、湿
度、音圧および周波数成分などに応じて適応フィルタ４
１の定数や伝達関数を変化させる。

【０００４】上述したように振動検出器３８の検出出力
ＲＥＦはＡ／Ｄコンバータ４０でデジタルに変換され、
騒音信号ｘを得るが、この騒音信号ｘは適応フィルタ４
１に入力され、ここから消音偏差検出器１３の位置にお
いて騒音と振幅が等しく、かつ逆位相となるような消音
信号ｙが出力される。得られた消音信号ｙはＤ／Ａコン
バータ４４でアナログ信号に変換され、そして増幅器４
５により増幅されてスピーカ６の駆動部に供給されるよ
うになっている。消音信号発生装置１４は以上のような
公知のＡＮＣ（アクティブ・ノイズ・コントロール）技
術が用いられている。

【０００５】以上のようにして構成される消音装置１に
より、音響管９内の空気質量と空気室７で形成される共
鳴系を消音信号発生装置１４の信号ｙを受けてスピーカ
６が駆動し、排気管２内の騒音と同じ振幅で、かつ逆位
相である消音音波を発生し、干渉による相互作用により
騒音を打ち消すように制御されるのであるが、消音偏差
は消音偏差検出器１３により検出され、その偏差がゼロ
となるようにスピーカ６の駆動が制御されるので、結果
的に排気管２の出口開口２ａにおける騒音が大幅に低減
される。

【０００６】しかしながら、図８にブロック図で示す従
来の消音装置の適応フィルタ４１、あるいは遅延フィル
タ４２の各係数値を記憶するメモリは、一般に揮発性メ
モリが使用されるが、これは装置の電源をＯＦＦにする
とその内容が失われてしまうものであり、電源を再度Ｏ
Ｎにした後、その揮発性メモリの値は初期値（一般にゼ
ロ）にセットされる。よって、このとき図６に示すよう
なシステム同定回路により、システムの再同定を行わな
ければならない。

【０００７】このシステム同定作用について説明する
と、白色ノイズ発生器５０は全周波数領域においてその
レベルがほぼ一定の周波数特性の音波である白色ノイズ
ＮＳを発生させ、スピーカ６から消音偏差検出器１３ま
での経路を含んだ破線で示すシステム経路Ｐおよび、適
応フィルタ４１、係数演算器４３にそれぞれ入力され
る。演算器または減算器７０において、適応フィルタ４
１の出力ｙとシステム経路Ｐの出力信号ｄとの差をと
り、これを偏差ｅとして係数演算器４３に入力される。
この係数演算器４３は、適応フィルタ４１の最適係数を
演算するのであるが、白色ノイズＮＳと偏差ｅを参照し
てｅ→０にすべく、すなわち偏差がゼロとなるように適
応フィルタ４１の係数を逐次、更新する。その結果、適
応フィルタ４１にはシステム経路Ｐと同等の伝達特性が
同定され、同定された適応フィルタ４１の係数は、遅延
フィルタ４２の係数メモリにコピーされ、次に図８の回
路が自動的に構成されるようになっている。なお、図６
において符号４８はスムージング・フィルタ（ＳＭＦ）
であり、Ｄ／Ａ変換器４４で変換されたアナログ電圧を
時間的に連続なアナログ信号にする働きをし、また符号
４９はアンチ・エイリアシング・フィルタ（ＡＡＦ）で
あり、帯域制限フィルタとも呼ばれるが、入力信号に含
まれるインパルス雑音のような周波数の高い成分がサン
プリング操作により折り返されて、真の信号成分を乱す
ことがないようにするものである。なお、ＳＭＦおよび
ＡＡＦは他の回路図では図示省略している。

【０００８】したがって、この従来の消音装置は常に、
装置の電源ＯＮ→システム同定回路構成→システム同定
→ＡＮＣ制御回路構成→ＡＮＣ制御開始→電源ＯＦＦと
いうフローに沿うことになるが、電源を再度ＯＮにした
ときの遅延フィルタ４２の再同定には、上述したシステ
ム同定過程を経て決定されるために、数秒〜数十秒の時
間を要する。また遅延フィルタ４２の再同定に際し、騒
音源から騒音を発生させないよう、あらかじめ騒音源と
なる機器（例えばエンジン）の動作を停止しておかねば
ならない。さらにその後、適応フィルタ４１の更新演算
を開始するが、係数演算器４３により各係数値がゼロの
状態から逐次、更新計算が行われることになるため、適
応フィルタ４１の係数値がしかるべき値に収束し、効果
的な消音効果を発揮するまでに数秒〜数十秒の時間がか
かってしまう。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上から、ＡＮＣを正
常に作動させるためには、装置の電源ＯＮの度に毎回、
システムの同定作業が必要となり、またこのとき騒音源
となる機器の停止制御が必要で、これによる装置の複雑
化と適用上の制約を生ずるという問題がある。また、電
源をＯＮにしたときから実際にＡＮＣによる消音効果が
充分に発揮されるまでにかなりの時間を要し、それまで
の騒音の発生が余儀なくされるという問題がある。な
お、適応フィルタ４１の係数値の収束時間を速くするた
めに、これまでに幾多の収束アルゴリズムが考えられて
いるが、これらはいずれもアルゴリズムが複雑であり、
逆に構成の大規模化や演算時間の増大を招くなどの問題
があり、現在では実用化されていない。

【００１０】本発明は上述の問題に鑑みてなされ、装置
への電源ＯＮで、迅速に消音効果を得ることができると
ともに、従来の収束アルゴリズムより速く消音効果が得
られる消音装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】以上の目的は、請求項１
の発明によれば、音波発生手段と、消音偏差検出手段
と、騒音源の騒音を検出する騒音検出手段と、前記消音
偏差検出手段の出力、及び音響的な伝達特性を有する遅
延フィルタを介して前記騒音検出手段の出力を受けて、
前記騒音と大きさが等しく逆位相の音波を前記音波発生
手段から発生させるための消音信号を形成させるための
係数演算器と、該係数演算器によりその係数が更新可能
であり、前記騒音検出手段の出力を受けて前記消音信号
を前記音波発生手段に供給する適応フィルタとを備えた
消音装置において、不揮発性手段を設けたメモリを設
け、該メモリにシステム同定した係数値を記憶し、電源
ＯＮ時に前記メモリから前記係数値を読み出して、前記
遅延フィルタにコピーするようにしたことを特徴とする
消音装置、によって達成される。

【００１２】また以上の目的は、請求項２の発明によれ
ば、音波発生手段と、消音偏差検出手段と、騒音源の騒
音を検出する騒音検出手段と、前記消音偏差検出手段の
出力、及び音響的な伝達特性を有する遅延フィルタを介
して前記騒音検出手段の出力を受けて、前記騒音と大き
さが等しく逆位相の音波を前記音波発生手段から発生さ
せるための消音信号を形成させるための係数演算器と、
該係数演算器によりその係数が更新可能であり、前記騒
音検出手段の出力を受けて前記消音信号を前記音波発生
手段に供給する適応フィルタとを備えた消音装置におい
て、不揮発性手段を設けたメモリを設け、電源ＯＦＦを
検知し、前記メモリに前記適応フィルタの前記検知時の
係数値を記憶し、電源ＯＮ時に、前記メモリから前記係
数値を読み出して前記適応フィルタにコピーするように
したことを特徴とする消音装置、によって達成される。

【００１３】また以上の目的は、請求項３の発明によれ
ば、音波発生手段と、消音偏差検出手段と、騒音源の騒
音を検出する騒音検出手段と、前記消音偏差検出手段の
出力、及び音響的な伝達特性を有する遅延フィルタを介
して前記騒音検出手段の出力を受けて、前記騒音と大き
さが等しく逆位相の音波を前記音波発生手段から発生さ
せるための消音信号を形成させるための係数演算器と、
該係数演算器によりその係数が更新可能であり、前記騒
音検出手段の出力を受けて前記消音信号を前記音波発生
手段に供給する適応フィルタとを備えた消音装置におい
て、不揮発性手段を設けたメモリを設け、該メモリにあ
らかじめ収束させた前記適応フィルタの係数値を記憶さ
せておき、電源ＯＮ時に、前記メモリから前記係数値を
読み出して前記適応フィルタにコピーするようにしたこ
とを特徴とする消音装置、によって達成される。

【００１４】また以上の目的は、請求項４の発明によれ
ば、音波発生手段と、消音偏差検出手段と、騒音源の騒
音を検出する騒音検出手段と、前記消音偏差検出手段の
出力、及び音響的な伝達特性を有する遅延フィルタを介
して前記騒音検出手段の出力を受けて、前記騒音と大き
さが等しく逆位相の音波を前記音波発生手段から発生さ
せるための消音信号を形成させるための係数演算器と、
該係数演算器によりその係数が更新可能であり、前記騒
音検出手段の出力を受けて前記消音信号を前記音波発生
手段に供給する適応フィルタとを備えた消音装置におい
て、不揮発性手段を設けた複数のメモリＭ₁ 、Ｍ₂ 、・
・・、Ｍn と、それぞれの該メモリに対応してリードス
イッチＳＷ₁ 、ＳＷ₂ 、・・・、ＳＷn を設け、前記騒
音源の状況変化に応じて、順次、前記複数のメモリのい
ずれかが選択され、該選択されたメモリに記憶されてい
る係数値が前記適応フィルタにコピーされるようにした
ことを特徴とする消音装置、によって達成される。

【００１５】また以上の目的は、請求項５の発明によれ
ば、音波発生手段と、消音偏差検出手段と、騒音源の騒
音を検出する騒音検出手段と、前記消音偏差検出手段の
出力、及び音響的な伝達特性を有する遅延フィルタを介
して前記騒音検出手段の出力を受けて、前記騒音と大き
さが等しく逆位相の音波を前記音波発生手段から発生さ
せるための消音信号を形成させるための係数演算器と、
該係数演算器によりその係数が更新可能であり、前記騒
音検出手段の出力を受けて前記消音信号を前記音波発生
手段に供給する適応フィルタとを備えた消音装置におい
て、前記適応フィルタあるいは前記遅延フィルタの係数
メモリをＥＥＰＲＯＭで構成したことを特徴とする消音
装置、によって達成される。

【００１６】すなわち請求項１の発明によれば、最初に
電源をＯＮにしたとき、消音制御を行う前段階としてシ
ステムの同定が行われるが、このとき決定した遅延フィ
ルタの係数値は、不揮発性手段を設けたメモリにコピー
される。この不揮発性手段を設けたメモリは装置の電源
をＯＦＦにしてもその記憶内容を保存しておくことがで
き、また再度、電源をＯＮにしたときに上記メモリの記
憶内容を遅延フィルタの係数メモリにコピーするように
なっている。これにより、最初にシステム同定を一度だ
け行うだけでよく、それ以降は従来のような電源ＯＮ毎
のシステム同定が不要となるので、電源ＯＮで迅速に消
音制御に移行することができる。

【００１７】また請求項２の発明によれば、装置の電源
ＯＦＦ時に、このときの適応フィルタの係数値が不揮発
性手段を設けたメモリにコピーされる。これは装置の電
源がＯＦＦにされる毎に行われるのであるが、再度、電
源がＯＮにされたとき、上記メモリの内容が適応フィル
タの係数メモリにコピーされるようになっている。これ
により、装置の電源ＯＦＦ時には、適応フィルタの最新
の収束した係数値、あるいは収束に向かった係数値が上
記メモリに保存されることになるので、再び電源がＯＮ
にされたとき、適応フィルタは前回の収束した状態、あ
るいは収束に向かった状態からわずかな誤差分だけ係数
更新を行えば済むため、従来行われていた係数がゼロの
状態から再び収束を開始させる作業に比べ、係数の収束
時間を大幅に短縮することができる。したがって、装置
の電源ＯＮとともに、迅速に消音効果を得ることができ
る。

【００１８】また請求項３の発明によれば、電源ＯＮ時
に、不揮発性手段を設けたメモリの内容（あらかじめ初
期収束を行った適応フィルタの係数値）が適応フィルタ
の係数メモリにコピーされ、消音制御が行われる。した
がって、消音制御を開始すると上記メモリから初期収束
させて記憶した結果を初期値として適応フィルタに与え
られるので、わずかな誤差分だけ係数更新を行えば済
み、装置の電源ＯＮとともに、迅速に消音効果を得るこ
とができる。

【００１９】また請求項４の発明によれば、騒音の状況
変化に応じて複数のメモリＭ₁ 、Ｍ₂ 、・・・、Ｍn の
いずれかが、それぞれのメモリに対応する複数のリード
スイッチＳＷ₁ 、ＳＷ₂ 、・・・、ＳＷn のいずれかに
より選択され、選択されたメモリの内容が適応フィルタ
の係数メモリにコピーされるようになっている。これに
より、適応フィルタの係数値が常に最適な初期収束値を
基にして実際の騒音に対する収束が行われるので、騒音
源の音色変化が速いときでも、安定して確実に消音作用
を行うことができる。

【００２０】さらに請求項５の発明によれば、適応フィ
ルタあるいは遅延フィルタの係数メモリをＥＥＰＲＯＭ
で構成することにより、装置の電源をＯＦＦにしてもこ
れら係数メモリの内容を消失させることなないので、電
源ＯＮで迅速に消音効果を得ることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】遅延フィルタに不揮発性手段を有
するメモリ、例えばＥＥＰＲＯＭを設け、このメモリに
システム初期同定値を記憶させる。そして電源ＯＮに同
期して上記メモリの内容を遅延フィルタにコピーする。
これにより電源ＯＮ毎の遅延フィルタの再同定が不要と
なり、迅速に消音制御を開始することができる。

【００２２】または、上記メモリを適応フィルタに設
け、電源ＯＦＦを検知したとき、このときの適応フィル
タの係数値を上記メモリに記憶させ、電源ＯＮに同期し
て、上記メモリの内容を適応フィルタにコピーするよう
にする。よって電源ＯＮ時には、前回の収束した状態あ
るいは収束に向かった状態の係数値から、わずかな誤差
分だけ係数更新を行えば済むので、従来行われていた、
係数がゼロの状態から再び収束を開始させる作業に比
べ、収束時間を大幅に短縮させることができ、しかも適
応フィルタの係数値を速く収束させることができる。よ
って、迅速に消音効果を得ることができる。

【００２３】また上記メモリに、あらかじめ収束させた
適応フィルタの係数値を記憶させておき、電源入力時に
同期して、この収束させた係数値を適応フィルタにコピ
ーするようにすれば、消音制御開始時に初期収束させて
記憶した係数値を初期値として、わずかな誤差分だけ適
応フィルタの係数更新を行うだけでよいので、これによ
っても迅速な消音効果を得ることができる。

【００２４】さらに、不揮発性のメモリをＭ₁ 、Ｍ₂ 、
・・・、Ｍn と複数設け、これら各メモリに、騒音源の
音色変動のうち代表的な状況に応じて初期収束を行った
係数値を備えさせる。またこれら複数のメモリに対応す
るようにスイッチをＳＷ₁ 、ＳＷ₂ 、・・・、ＳＷn と
複数設けるようにし、騒音源の状況変化（例えば、エン
ジンの回転数の変動）に応じた最適な係数値を上記複数
のメモリからいずれかひとつ選択して適応フィルタにコ
ピーするようにすれば、騒音源の音色が急激に変化する
場合においても、安定して確実に消音効果を得ることが
できる。

【００２５】さらにまた、適応フィルタあるいは遅延フ
ィルタの係数メモリをＥＥＰＲＯＭで構成しても、同様
な効果が得られる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の各実施例について図面を参照
して説明する。

【００２７】図１は本発明の第１実施例による消音装置
のブロック図を示すが、従来例に対応する部分について
は同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【００２８】すなわち、本実施例では遅延フィルタ４２
にはライトスイッチ５２およびリードスイッチ５３を介
して不揮発メモリ５４が接続されている。一方のライト
スイッチ５２は、ＣＰＵ（中央処理演算装置：central
processing unit ）５１からの保存指令ｓによって、遅
延フィルタ４２の係数値を不揮発メモリ５４へ書き込む
ための制御スイッチであり、他方のリードスイッチ５３
は、ＣＰＵ５１からの読み出し指令ｔによって、遅延フ
ィルタ４２の係数メモリに不揮発メモリ５４の記憶内容
を読み出してコピーするための制御スイッチである。本
実施例の不揮発メモリ５４は電源供給を絶っても内容が
失われないメモリであるＥＥＰＲＯＭ（Electrically E
rasable Programmable Read Only Memory ）で構成され
ている。

【００２９】本実施例の消音装置は以上のように構成さ
れるが、次にこの作用について説明する。

【００３０】一番最初に、装置の電源をＯＮにすると、
先ず図６に示すシステム同定回路が構成され、上述した
ようなシステム同定が行われる。このシステム同定回路
により遅延フィルタ４２の係数値の初期同定を行った
後、図１の回路が構成され、ＣＰＵ５１から保存指令ｓ
がライトスイッチ５２へと送られる。ライトスイッチ５
２が閉成すると、遅延フィルタ４２のシステム同定した
係数値が不揮発メモリ５４にコピーされる。それ以降は
従来例と同様に、係数演算器４３により適応フィルタ４
１の係数更新が行われ、騒音の消音制御が行われる。シ
ステムの初期同定以降は装置の電源をＯＦＦにしても、
再度、電源をＯＮにしたときに、これに同期してＣＰＵ
５１からリードスイッチ５３に読み出し指令ｔが発せら
れ、これによりリードスイッチ５３が閉成し、不揮発メ
モリ５４の内容が遅延フィルタ４２にコピーされる。す
なわち、電源ＯＮに同期して前回行われたシステムの初
期同定値が遅延フィルタ４２にコピーされる。それ以降
は同様に、係数演算器４３により適応フィルタ４１の係
数更新が行われ、騒音の消音制御が行われる。

【００３１】したがって、本実施例の消音装置によれ
ば、遅延フィルタ４２は初期同定を１度だけ行えばよ
く、従来例のように電源ＯＮの度にシステムの再同定を
行う必要がない。これにより、システム同定過程を経ず
して消音制御に移行することができるので、電源ＯＮか
ら消音効果が得られるまでの時間を大幅に短縮すること
ができる。またシステム同定時に騒音源となる機器、例
えばエンジンの停止制御を行う煩わしさを不要とするこ
とができる。

【００３２】図２は本発明の第２実施例による消音装置
のブロック図を示すが、第１実施例に対応する部分につ
いては同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【００３３】すなわち本実施例では、第１実施例のライ
トスイッチ５２、リードスイッチ５３および不揮発メモ
リ５４が適応フィルタ４１に対して接続される構成とな
っている。以下、この作用について説明するが、装置の
電源ＯＮからシステムの初期同定作用までは第１実施例
と同様であるので、その説明は省略する。

【００３４】システムの初期同定が終了すると、図２に
示すＡＮＣ制御回路が構成されてＡＮＣ制御、すなわち
消音制御が開始され、消音制御時に装置の電源がＯＦＦ
にされると、これを検知してＣＰＵ５１からライトスイ
ッチ５２に保存指令ｓが発せられる。これによりライト
スイッチ５２が閉成し、適応フィルタ４１の係数メモリ
から、検知時の係数値（収束した係数値、あるいは収束
に向かった係数値）が不揮発メモリ５４にコピーされ
る。なお、この作用は装置の電源がＯＦＦにされる毎に
行われる。再度、装置の電源がＯＮにされると、これに
同期して読み出し指令ｔがＣＰＵ５１から送られてリー
ドスイッチ５３を閉成させ、これにより不揮発メモリ５
４の内容、すなわち前回記憶した適応フィルタ４１の係
数値が適応フィルタ４１の係数メモリにコピーされる。
以降、消音制御が再開される。

【００３５】したがって本実施例の消音装置によれば、
装置の電源ＯＦＦにより、いつも最新の収束した係数
値、あるいは収束に向かった係数値が不揮発メモリ５４
に保存されることになるので、再び電源がＯＮにされた
とき、適応フィルタ４１は前回の収束した状態、あるい
は収束に向かった状態からわずかな誤差分だけ係数更新
を行えば済むため、従来行われていた係数がゼロの状態
から再び収束を開始させる作業に比べ、係数の収束時間
を大幅に短縮することができる。したがって、装置の電
源ＯＮとともに、迅速に消音効果を得ることができる。
なお、本実施例の遅延フィルタ４２にも、上述した第１
実施例と同様に、ライトスイッチ５２、リードスイッチ
５３および不揮発メモリ５４を加えて、これらライトス
イッチ５２およびリードスイッチ５３をＣＰＵ５１によ
り制御するようにすれば、システム同定は最初の消音作
業時の一度だけで済むので、それ以降の消音制御の迅速
性は第１実施例および第２実施例よりも優れた効果を得
ることができる。

【００３６】図３は本発明の第３実施例による消音装置
のブロック図を示すが、第２実施例に対応する部分につ
いては同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【００３７】本実施例では、上述の第２実施例における
ライトスイッチ５２を省略した構成であり、また不揮発
メモリ５５には、あらかじめ初期収束を行った適応フィ
ルタ４１の係数値が記憶されている。

【００３８】装置の電源ＯＮに同期して読み出し指令ｔ
がＣＰＵ５１から送られ、リードスイッチ５３が閉成す
る。これにより、不揮発メモリ５５の内容が適応フィル
タ４１の係数メモリにコピーされ、消音制御が行われ
る。したがって、消音制御を開始すると不揮発メモリ５
５から初期収束させて記憶した結果を初期値として適応
フィルタ４１に与えられるので、わずかな誤差分だけ係
数更新を行えば済み、上述の第２実施例とほぼ同等の効
果を得ることができる。

【００３９】図４は本発明の第４実施例による消音装置
のブロック図を示すが、第１実施例に対応する部分につ
いては同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【００４０】一般に騒音源には状況に応じて様々な音色
変化をするものがあるが、例えばエンジンの場合、始動
時にはセルモータの音がメインとなり、始動してから定
常状態に達するまでに、エンジンの回転数と音圧が相当
変動する。このような音色が変動する騒音源の場合、適
応フィルタ４１の収束速度よりも騒音源の音色変化が速
いと、適応フィルタ４１の収束が追いつかず、充分な消
音効果が得られなかったり、係数が発散するということ
がある。

【００４１】そこで本実施例では、不揮発メモリがＭ
₁ 、Ｍ₂ 、Ｍ₃ 、・・・、Ｍn と複数設けられ、これら
には騒音源の音色変動のうち、代表的な状況に応じて初
期収束を行った結果が備えられている。例えば本実施例
では自動車の場合について説明するが、エンジンの始動
時に発生する騒音に対しては不揮発メモリＭ₁ に、アイ
ドリング状態から２０００ｒｐｍまでは不揮発メモリＭ
₂ に、２０００ｒｐｍから３０００ｒｐｍまでは不揮発
メモリＭ₃ に、・・・、というようにエンジンの回転数
の所定範囲で発生する騒音に対応した適応フィルタ４１
の収束した係数値が、それぞれの不揮発メモリにあらか
じめ記憶されている。なお、回転数の検知手段としては
タコメータ、または周波数分析計等が挙げられる。

【００４２】リードスイッチ５８にはそれぞれの不揮発
メモリＭ₁ 、Ｍ₂ 、Ｍ₃ 、・・・、Ｍn に対応して、ス
イッチＳＷ₁ 、ＳＷ₂ 、ＳＷ₃ 、・・・、ＳＷn が設け
られており、これらスイッチＳＷ₁ 、ＳＷ₂ 、ＳＷ₃ 、
・・・、ＳＷn は、ＣＰＵ５１からの読み出し制御指令
ｔ’によりいずれか１つずつ選択されるようになってい
る。これにより、適応フィルタ４１の係数メモリには、
選択されたスイッチに対応する不揮発メモリの記憶内容
がコピーされるようになっている。

【００４３】本実施例の消音装置は以上のように構成さ
れるが、次にこの作用について説明する。

【００４４】エンジンを始動させると、タコメータまた
は周波数分析計の出力を受けているＣＰＵ５１から読み
出し制御指令ｔ’が発せられる。このとき適応フィルタ
４１の係数値は初期値（ゼロ）であるが、読み出し制御
指令ｔ’によりスイッチＳＷ₁ が作動し、不揮発メモリ
Ｍ₁ が適応フィルタ４１の係数メモリにコピーされ、エ
ンジン始動時の騒音に対する消音作用を行う。エンジン
がアイドリング状態になると、スイッチＳＷ₂ が作動し
て不揮発メモリＭ₂ の記憶値が適応フィルタ４１の係数
メモリにコピー（更新）され、このときの騒音に対する
消音作用が行われる。車両が発進し、エンジンが不揮発
メモリＭ₃ に収束させた回転数（２０００ｒｐｍ）に達
すると、スイッチＳＷ₃ が作動して不揮発メモリＭ₃ の
記憶値が適応フィルタ４１の係数メモリにコピーされ、
消音作用が行う。以下、同様にして、このように読み出
し制御指令ｔ’に従ってスイッチＳＷ₄ 、ＳＷ₅ 、・・
・、ＳＷn が順次作動し、不揮発メモリＭ₄ 、Ｍ₅ 、・
・・、Ｍn の内容が適応フィルタ４１の係数メモリにコ
ピーされ、消音作用を行う。

【００４５】本実施例による消音装置は以上のような作
用を行うのであるが、以下のような効果を奏する。すな
わち、エンジンの回転数の変化に応じて順次、適切な不
揮発メモリが選択されることにより、適応フィルタ４１
の係数値が常に最適な初期収束値を基にして実際の騒音
に対する収束が行われるので、騒音源の音色が急速に変
化する場合においても、安定して確実に消音作用を行う
ことができる。なお、以上の説明ではエンジンの始動時
のプロセスについて述べたが、停止時のプロセスにおい
ても、上述と逆の順序で動作が行われるので、停止プロ
セスにおいても同等の効果を得ることができる。したが
って、いかなる音色変化を伴う騒音源に対しても、始動
から停止に至るまで優れた消音効果を発揮することがで
き、騒音を大幅に低下させることができる。

【００４６】図５は本発明の第５実施例による消音装置
のブロック図を示すが、図において第１実施例に対応す
る部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は
省略する。

【００４７】本実施例は、バッテリバックアップ手段に
より本発明の不揮発性手段を構成している。主電源６１
は、電源のＯＮ／ＯＦＦによって電力の供給、停止が行
われる電力ライン、すなわち商用電源に相当し、補助電
源６２は電池（バッテリ）に相当する。この補助電源６
２は単に、遅延フィルタ４２および適応フィルタ４１の
係数メモリの、記憶保持に充分なだけの電力を供給する
電源である。これら主電源６１および補助電源６２は電
源監視装置６０に接続され、この電源監視装置６０から
係数メモリが揮発メモリで構成される遅延フィルタ４２
と適応フィルタ４１に電力を供給するようになってい
る。

【００４８】電源監視装置６０は主電源６１の電圧を常
に監視しており、これが装置の電源ＯＦＦまたは停電等
による電圧降下により、主電源６１の電圧が所定の電圧
ＶSLにまで降下すると、遅延フィルタ４２および適応フ
ィルタ４１への電力供給ラインを補助電源６２に切り替
えるように構成されている。この所定の電圧ＶSLは、揮
発性である適応フィルタ４１、あるいは遅延フィルタ４
２の係数メモリの、記憶保持をするための最低電圧より
も高い電圧となっており、また時定数を考慮して決定さ
れる。したがって、適応フィルタ４１、あるいは遅延フ
ィルタ４２の係数メモリに供給される電圧は、その記憶
保持をするための最低電圧を下回ることがないので、主
電源６１の電力供給が停止してもその記憶が保持され
る。よって、上述の第１、第２実施例と同等の効果、す
なわち電源供給後、迅速に消音制御に移行することがで
き、かつ迅速な消音効果を得ることができる。

【００４９】また、本実施例ではバッテリバックアップ
手段を設けたが、これに代えて、適応フィルタ４１、遅
延フィルタ４２の係数メモリを、上述の第１実施例に適
用した不揮発メモリ５４、すなわちＥＥＰＲＯＭで構成
しても、同等の効果が得られる。

【００５０】以上、本発明の各実施例について説明した
が、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、本発
明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。

【００５１】例えば、以上の第２実施例では、装置の電
源がＯＦＦになったときを検知したときに、このときの
適応フィルタ４１の係数値を不揮発メモリ５４にコピー
させるようにしたが、これに代えて、適応フィルタ４１
の係数値が収束したときに不揮発メモリ５４にコピーす
るようにしてもよい。なお、この係数値の収束状態は、
適応フィルタ４１のモニタ出力から得ることができる
（特願平６−２４４６７７号）。すなわち、そこでは適
応フィルタ４１の各係数の時間的変化の波形がオッシロ
スコープで観測している。

【００５２】また以上の第４実施例では、エンジン始動
時のプロセスについて説明したが、停止時には、この逆
の順序で行われるようにしてもよい。停止プロセスにお
いて始動時と騒音の音色変化が異なる場合、始動プロセ
スと同様に、停止プロセス専用に係数メモリ群とこれら
に対応する複数のスイッチを別途、設けるようにしても
よい。

【００５３】なお、図４に示す第４実施例においては、
エンジン始動後の騒音状況の変化に応じて不揮発メモリ
Ｍ₁ 、Ｍ₂ 、Ｍ₃ 、・・・、Ｍn を設け、これらメモリ
に対応してスイッチＳＷ₁ 、ＳＷ₂ 、ＳＷ₃ 、・・・、
ＳＷn を設け、タコメータまたは周波数分析計の出力に
応じてスイッチＳＷ₁ 、ＳＷ₂ 、ＳＷ₃ 、・・・、ＳＷ
n を順次切り替えて、適応フィルタ４１の係数メモリに
書き込むようにしたが、この書き込み方として上書きの
方法を変えてもよい。すなわち、スイッチＳＷ₁ 、ＳＷ
₂ 、ＳＷ₃ 、・・・、ＳＷn のいずれかにスイッチを切
り替えて、これに対応するメモリＭ₁ 、Ｍ₂ 、Ｍ₃ 、・
・・、Ｍn のいずれかの内容を書き込むとき、適応フィ
ルタ４１の現係数メモリとの平均値をとって書き換える
ようにすれば、よりスムースな切換え、すなわち騒音状
況の変化に応じて収束状況を大きく変動させることな
く、それまで続いていた収束状況を容易に維持し得るよ
うに切り替えることができる。

【００５４】また本発明の消音装置は、一般の騒音源に
適用可能であるが、エンジン音を対象とした図４の実施
例は自動車の消音器への適用だけでなく、発電機等のよ
うな騒音状況が消音制御中に変動するような機器に対す
る消音装置にも適用可能であることは、明らかである。

【００５５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の消音装置に
よれば、消音制御までに要する時間を大幅に短縮するこ
とができる。また、あらかじめ収束させておいた係数値
を適応フィルタにコピーする構成により、即、消音効果
を得ることができる。すなわち装置の電源ＯＮで、従来
のいかなる高速収束アルゴリズムよりも迅速に消音効果
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による消音装置のブロック
図である。

【図２】本発明の第２実施例による消音装置のブロック
図である。

【図３】本発明の第３実施例による消音装置のブロック
図である。

【図４】本発明の第４実施例による消音装置のブロック
図である。

【図５】本発明の第５実施例による消音装置のブロック
図である。

【図６】従来例によるシステム同定回路のブロック図で
ある。

【図７】従来例の消音装置を示す断面図である。

【図８】同ブロック図である。

【符号の説明】

６スピーカ３５消音偏差検出マイク３８振動検出器４１適応フィルタ４２遅延フィルタ４３係数演算器５４不揮発メモリ５５不揮発メモリ６０電源監視装置６１主電源６２補助電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】音波発生手段と、消音偏差検出手段と、
騒音源の騒音を検出する騒音検出手段と、前記消音偏差
検出手段の出力、及び音響的な伝達特性を有する遅延フ
ィルタを介して前記騒音検出手段の出力を受けて、前記
騒音と大きさが等しく逆位相の音波を前記音波発生手段
から発生させるための消音信号を形成させるための係数
演算器と、該係数演算器によりその係数が更新可能であ
り、前記騒音検出手段の出力を受けて前記消音信号を前
記音波発生手段に供給する適応フィルタとを備えた消音
装置において、不揮発性手段を設けたメモリを設け、該
メモリにシステム同定した係数値を記憶し、電源ＯＮ時
に前記メモリから前記係数値を読み出して、前記遅延フ
ィルタにコピーするようにしたことを特徴とする消音装
置。
【請求項２】音波発生手段と、消音偏差検出手段と、
騒音源の騒音を検出する騒音検出手段と、前記消音偏差
検出手段の出力、及び音響的な伝達特性を有する遅延フ
ィルタを介して前記騒音検出手段の出力を受けて、前記
騒音と大きさが等しく逆位相の音波を前記音波発生手段
から発生させるための消音信号を形成させるための係数
演算器と、該係数演算器によりその係数が更新可能であ
り、前記騒音検出手段の出力を受けて前記消音信号を前
記音波発生手段に供給する適応フィルタとを備えた消音
装置において、不揮発性手段を設けたメモリを設け、電
源ＯＦＦを検知し、前記メモリに前記適応フィルタの前
記検知時の係数値を記憶し、電源ＯＮ時に、前記メモリ
から前記係数値を読み出して前記適応フィルタにコピー
するようにしたことを特徴とする消音装置。
【請求項３】音波発生手段と、消音偏差検出手段と、
騒音源の騒音を検出する騒音検出手段と、前記消音偏差
検出手段の出力、及び音響的な伝達特性を有する遅延フ
ィルタを介して前記騒音検出手段の出力を受けて、前記
騒音と大きさが等しく逆位相の音波を前記音波発生手段
から発生させるための消音信号を形成させるための係数
演算器と、該係数演算器によりその係数が更新可能であ
り、前記騒音検出手段の出力を受けて前記消音信号を前
記音波発生手段に供給する適応フィルタとを備えた消音
装置において、不揮発性手段を設けたメモリを設け、該
メモリにあらかじめ収束させた前記適応フィルタの係数
値を記憶させておき、電源ＯＮ時に、前記メモリから前
記係数値を読み出して前記適応フィルタにコピーするよ
うにしたことを特徴とする消音装置。
【請求項４】音波発生手段と、消音偏差検出手段と、
騒音源の騒音を検出する騒音検出手段と、前記消音偏差
検出手段の出力、及び音響的な伝達特性を有する遅延フ
ィルタを介して前記騒音検出手段の出力を受けて、前記
騒音と大きさが等しく逆位相の音波を前記音波発生手段
から発生させるための消音信号を形成させるための係数
演算器と、該係数演算器によりその係数が更新可能であ
り、前記騒音検出手段の出力を受けて前記消音信号を前
記音波発生手段に供給する適応フィルタとを備えた消音
装置において、不揮発性手段を設けた複数のメモリ
Ｍ₁、Ｍ₂ 、・・・、Ｍn と、それぞれの該メモリに対
応してリードスイッチＳＷ₁、ＳＷ₂ 、・・・、ＳＷn
を設け、前記騒音源の状況変化に応じて、順次、前記複
数のメモリのいずれかが選択され、該選択されたメモリ
に記憶されている係数値が前記適応フィルタにコピーさ
れるようにしたことを特徴とする消音装置。
【請求項５】音波発生手段と、消音偏差検出手段と、
騒音源の騒音を検出する騒音検出手段と、前記消音偏差
検出手段の出力、及び音響的な伝達特性を有する遅延フ
ィルタを介して前記騒音検出手段の出力を受けて、前記
騒音と大きさが等しく逆位相の音波を前記音波発生手段
から発生させるための消音信号を形成させるための係数
演算器と、該係数演算器によりその係数が更新可能であ
り、前記騒音検出手段の出力を受けて前記消音信号を前
記音波発生手段に供給する適応フィルタとを備えた消音
装置において、前記適応フィルタあるいは前記遅延フィ
ルタの係数メモリをＥＥＰＲＯＭで構成したことを特徴
とする消音装置。
【請求項６】前記不揮発性手段を設けたメモリは、Ｅ
ＥＰＲＯＭで成る請求項１乃至請求項４のいずれかに記
載の消音装置。
【請求項７】前記不揮発性手段は、バッテリバックア
ップ手段であり、主電源の供給を絶たれても、前記バッ
テリバックアップ手段の電力により前記メモリの内容を
保持するように構成された請求項１乃至請求項４のいず
れかに記載の消音装置。