DE4228695C2

DE4228695C2 - Schaltungsvorrichtung zum aktiven Verringern von Lärm im Innern eines geschlossenen Raumes

Info

Publication number: DE4228695C2
Application number: DE4228695A
Authority: DE
Inventors: Tsutomu Hamabe; Akio Kinoshita; Kazuhiro Doi; Kenichiro Muraoka; Noriharu Sato
Original assignee: Hitachi Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1991-08-30
Filing date: 1992-08-28
Publication date: 1997-04-30
Anticipated expiration: 2012-08-29
Also published as: JPH0561483A; GB2259223A; DE4228695A1; US5337365A; JP2939017B2; GB9218395D0; GB2259223B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.

Bei einer solchen, aus der DE-OS 40 42 116 bekannten Schal tungsvorrichtung enthalten die Steuerungsvorrichtungen ein ein ziges adaptives digitales Filter, um die Steuergeräusche aus dem Referenzsignal zu erzeugen, das aus einer Summe von verzö gerten Signalen einer Vielzahl von Geräuschsignalgeneratoren von gegenseitig nicht korrelierten Geräuschquellen gebildet wird. Die Wirkungsfunktion dieser bekannten Vorrichtung ist als Gleichung (2) auf Seite 4 dieser Druckschrift angegeben.

Eine andere bekannte aktive Lärmverminderungsvorrichtung ist aus der GB-A-2 149 614 bekannt.

Fig. 16 zeigt ein Blockschaltbild dieser aktiven Lärmverminde rungsvorrichtung.

In Fig. 16 ist ein geschlossener Raum 101 mit drei Lautspre chern 103a, 103b und 103c und vier Mikrophonen 105a, 105b, 105c und 105d ausgestattet. Jeder Lautsprecher 103a, 103b und 103c erzeugt ein Steuerungsgeräusch, das mit dem Lärmgeräusch wechselwirkt, und jedes Mikrophon 105a, 105b, 105c und 105d mißt ein Restsignal an einem Beobachtungspunkt des geschlos senen Raumes.

Diese Lautsprecher 103a, 103b und 103c und Mikrophone 105a, 105b, 105c und 105d sind mit einer Signalverarbei tungseinheit 107 verbunden. Die Signalverarbeitungseinheit 107 erhält Grundfrequenzen der jeweiligen Lärmquellen, die von Grundfrequenzmeßvorrichtungen gemessen werden, und Ein gangssignale, die von den jeweiligen Mikrophonen 105a, 105b, 105c und 105d abgeleitet werden, und gibt Signale an die Lautsprecher 103a, 103b und 103c aus, so daß der Schall druckpegel in dem geschlossenen Raum 101 einen minimalen Wert ergibt.

Auch wenn in dem geschlossenen Raum 101 drei Lautspre cher 103a, 103b und 103c und vier Mikrophone 105a, 105b, 105c und 105d installiert sind, nehme man jetzt zur einfa cheren Erklärung an, daß nur ein Lautsprecher 103a und ein Mikrophon 105a installiert sind.

Man nehme an, daß eine Übertragungsfunktion zwischen jeder einzelnen Lärmquelle und dem einzelnen Mikrophon 105a mit H, eine Übertragungsfunktion zwischen dem Lautsprecher 103a und dem Mikrophon 105a mit G und eine von der einzelnen Lärm quelle erzeugte Lärmquelleninformation mit X_p bezeichnet werden.

Zu diesem Zeitpunkt wird ein Lärmsignal E, das als das Restlärmgeräusch von dem Mikrophon 105a beobachtet wird, aus gedrückt durch:

E = X_p · H + X_p · G · C.

In der obigen Gleichung bezeichnet G eine Transferfunk tion, die erforderlich ist, um das Lärmgeräusch auszulö schen. Theoretisch ist am Geräuschauslöschpunkt (an der Po sition, an der das Mikrophon installiert ist) beim vollstän digen Auslöschen des Lärms E = 0. Zu diesem Zeitpunkt ist G, wie aus der obigen Gleichung abgeleitet, -H/C.

Filterkoeffizienten in der Signalverarbeitungseinheit 107 werden auf der Basis von G, die so abgeleitet wird, daß das Detektionssignal des Mikrophons minimal wird, adaptiv aufgefrischt. Eine Technik zum Ableiten der Filterkoeffizi enten, so daß die Leistung des Detektionssignals E des Mi krophons minimal wird, umfaßt einen LMS-(least mean square, kleinste mittlere Quadrate)Algorithmus, der eine Art Ver fahren der steilsten Steigung ist.

Wie in Fig. 16 gezeigt, ist in einem Fall, bei dem eine Mehrzahl von Mikrophonen angeordnet ist, die Steuerung für die Ausgangssignale der Lautsprecher derart, daß die Gesamt summe der z. B. von den vier Mikrophonen 105a, 105b, 105c und 105d festgestellten Signalleistungen minimal wird.

Ein Mehrfach-Fehler-Filter-X LMS-Algorithmus (multiple error filtered-X LMS) wird hiernach speziell erklärt.

Man nehme an, daß ein vom l-ten Mikrophon 105a, 105b, 105c, . . . festgestelltes Lärmsignal mit e_l(n) bezeichnet wird, ein vom l-ten Mikrophon 105a, 105b, 105c, . . . festge stelltes Lärmsignal mit e_pl(n) bezeichnet wird, wenn kein Steuerungsgeräusch von einem der Lautsprecher 103a, 103b und 103c vorhanden ist, ein Filterkoeffizient mit C_lmj bezeich net, wenn der j-te Term mit j=0, 1, 2, J_c-1 einer Transfer funktion (eine endliche Form einer Impulsresponsefunktion) zwischen dem m-ten Lautsprecher 103a, 103b, . . . und dem l-ten Mikrophon (Auswertungspunkt), also dem Arbeitspunkt, durch ein digitales Filter, ein Referenzsignal, also ein Ge räuschquelleninformationssignal x_p(n), und einen Koeffizien ten der Zahl i=0, 1, 2, . . . , I_k-1 eines adaptiven Verarbei tungsfilters dargestellt wird, das den m-ten Lautsprecher 103a, 103b, 103c, . . . betreibt, wobei die Eingabe des Refe renzsignals x_p(n) mit W_mi bezeichnet wird.

Zu diesem Zeitpunkt wird die Gleichung (1) der beigefüg ten Tabelle 1 mit mathematischen Gleichungen erfüllt.

Als nächstes nehme man an, daß eine Wirkungsfunktion (eine Variable, die das Lärmsignal e_l(n) minimiert) J_e wie in der Gleichung (2) der beigefügten Tabelle 1 von mathemati schen Gleichungen ausgedrückt wird, wobei die Wirkungsfunk tion auf Gleichung (1) basiert.

Um die Filterkoeffizienten W_mi abzuleiten, die die Wir kungsfunktion J_e minimieren, wird der LMS-Algorithmus durch geführt. Das heißt, die Filterkoeffizienten W_mi werden mit einem Wert einer partiellen Ableitung von J_e bezüglich jedes des Filterkoeffizienten W_mi aufgefrischt.

Dann wird aus Gleichung (2) die partielle Ableitung be rechnet, wie in Gleichung (3) der beigefügten Tabelle 1 mit mathematischen Gleichungen gezeigt.

Auf der Basis der Gleichung (1) wird Gleichung (4) der beigefügten Tabelle 1 mit mathematischen Gleichungen herge leitet.

Wenn die rechte Seite der Gleichung (4) durch r_lm(n-i) ersetzt wird, kann eine Auffrischungsgleichung für die Fil terkoeffizienten entsprechend der Gleichung (5) der beige fügten Tabelle 1 mit mathematischen Gleichungen mit einem Wichtungskoeffizienten r_l hergeleitet werden.

Wie aus Gleichung (5) ersichtlich, werden die Stabilität und Divergenz des LMS-Algorithmus in Gleichung (6) der bei gefügten Tabelle 1 mit mathematischen Gleichungen von einem Konvergenzkoeffizienten α und dem Wichtungskoeffizienten r_l dominiert.

Auch wenn die obige Gleichung (6) von einem charakteri stischen, zu steuernden System und dem Einstellverfahren für die Mikrophone in dem System abhängt, wird eine solche Transferfunktion (endlicher Impulsreponse) C_lm, wie er von einem der Lautsprecher zu einem der Mikrophone erzeugt wird, als Konstante behandelt.

Jedoch bewirkt ein Alterungseffekt für jedes Mikrophon 103a, 103b, . . . und jeden Lautsprecher 105a, 105b, . . . eine Änderung der Phasencharakteristik der jeweiligen Lautspre cher und Mikrophone, so daß sich die Transferfunktion C_lm entsprechend ändert. Demzufolge wird die Konvergenzeigen schaft der Auffrischungsgleichung (5) extrem unstabil. Wenn sich die Randbedingungen der Gleichung (5) verschlechtern, kann ein Anstieg des Geräuschdruckpegels am Auswertepunkt, ein sogenanntes Divergenzphänomen, eintreten.

In diesem Fall kann es möglich sein, daß der Konvergenz koeffizient α kleiner wird, um die Divergenz zu unterdrüc ken. Ein zu kleiner Konvergenzkoeffizient α führt zu vielen Berechnungszyklen bis zum Erreichen der Konvergenz. Folglich kann die Konvergenzcharakteristik nur mäßig gut werden.

Daher wurde ein Algorithmus, bei dem eine alternative Wir kungsfunktion J_m verwendet wird, in einem Artikel der IEEE TRANSACTIONS ON ACOUSTICS SPEECH UND SIGNAL PROCESSING, VOL. ASSPl-35, Nr. 10 vom Oktober 1987 vorge schlagen.

Es werden Treibersignale für die Lautsprecher zu der al ten minimalisierenden Wirkungsfunktion addiert und β wird mit den Lautsprechertreibersignalen multipliziert, um die alternative Wirkungsfunktion in Gleichung (7) der beigefüg ten Tabelle 1 mit mathematischen Gleichungen zu erhalten.

Es wird festgestellt, daß in allen Gleichungen (1) bis (7) x(n) das Referenzsignal zum Abtastzeitpunkt n, e_pl(n) das Rest-Lärmdetektionssignal (primäres Geräusch), das vom l-ten Mikrophon festgestellt wird, wenn kein Steuerungsgeräusch (sekundäres Geräusch) von einem der Lautsprecher erhalten wird, C_lmj einen Filterkoeffizienten, wenn der j-te Term der Transferfunktion zwischen dem l-ten Mikrophon und dem m-ten Lautsprecher durch ein digitales Filter dargestellt wird, y_m (n) die Ausgabe des m-ten Lautsprechers, e_l(n) ein von dem l-ten Mikrophon festgestelltes Fehlersignal, W_mi den i-ten adaptiven Filterkoeffizienten für den m-ten Lautsprecher, L die Anzahl von Mikrophonen, M die Anzahl von Lautsprechern, α einen Konvergenzfaktor (Koeffizienten) und β einen Lei stungsfaktor bezeichnen.

Auf die oben beschriebene Weise kann, wenn der Term des Lautsprechertreibersignals zu der Wirkungsfunktion J_m ad diert wird, der Koeffizient (Leistungskoeffizient β) zum Be stimmen der Länge eines Vektors, der dazu dient, zu versu chen, den adaptiven Filterkoeffizienten nicht zu weit von einem Ursprung 0 zu halten, erhalten werden, da die Wir kungsfunktion das Lautsprechertreibersignal verringert.

Also versucht, wie in den Fig. 17 und 18 gezeigt, ein von den adaptiven Filterkoeffizienten W_mi bestimmter Punkt zum Ursprung zurückzukehren, wobei der Vektor, der versucht, zum Ursprung zurückzukehren, durch den auf dem Konvergenzko effizienten α basierten Vektor gegeben ist. Also kann, wenn ein Divergenzphänomen auftritt, die Wirkungsfunktion bis zu einem Minimum erreicht werden.

Fig. 18 zeigt einen Steuerungsalgorithmus in einem Fall, bei dem das adaptive Filter zwei variable Filterkoeffizien ten W₀, W₁ besitzt.

In Fig. 18 bezeichnet J₁ den ersten Term von Σe² in der Wirkungsfunktion von J_m, J₂ bezeichnet den zweiten Term von βy², W_opt bezeichnet die optimalen Filterkoeffizienten von W₀ und W₁ entsprechend der Leistungsfunktion j, ΔW_y bezeichnet einen resultierenden Vektor von βy² und ΔW_e bezeichnet einen resultierenden Vektor von βy².

Selbst in dem Fall jedoch, bei dem, wie oben beschrie ben, der Lärm mittels des Algorithmus gesteuert wird, bei dem der Term mit dem Leistungskoeffizienten β multipliziert ist, kann, wenn sich die Transferfunktion C_lm ändert, die Wirkungsfunktion nicht immer zur Minimalposition zurückge bracht werden, da der Leistungskoeffizient β fest ist, wie in den Fig. 17 und 18 gezeigt, und eine geringe Abwei chung kann auftreten.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsvorrichtung dem im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art so weiterzubil den, daß Divergenzen bei der Geräuschsteuerung selbsttätig unterdrückt werden können, um die Lärmverringerung weiter zu optimieren.

Bei einer Schaltungsvorrichtung der genannten Art ist diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen lehre wird die Wirkungsfunktion nicht nur aus dem Restlärmsignal, das von den Restlärmdetek tionsvorrichtungen erzeugt wird, sondern auch aus dem an die Steuerungsgeräuschquellvorrichtungen gegebenen Treibersignal bestimmt. Eine Änderungsvorrichtung ändert den Beitrag des Treibersignals an der so bestimmten Wirkungsfunktion, um Diver genzen zwischen den im Auswertegebiet auftretenden Steuerungs geräuschen zu vermeiden, die von den Steuerungsgeräuschquell vorrichtungen abgegeben werden.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 einen schematischen Schaltplan einer aktiven Lärmverringerungsvorrichtung bzw. Schaltungsvorrichtung in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das auf ein Fahrzeugabteil anwendbar ist;

Fig. 2 ein Blockschaltbild der aktiven Lärmverringerungsvorrichtung des in Fig. 1 gezeigten, bevor zugten Ausführungsbeispiels;

Fig. 3 ein Flußdiagramm zum Feststellen eines Diver genzphänomens, das von dem in Fig. 2 gezeigten Divergenzde tektionsschaltkreis durchgeführt wird;

Fig. 4 eine charakteristische Kurve für einen Lei stungskoeffizienten, der sich entsprechend einer linearen An zahl des Auftretens von Divergenzen ändert;

Fig. 5 ein Flußdiagramm zum Ändern des Leistungsko effizienten, das von der in Fig. 1 gezeigten Steuerungsein heit durchgeführt wird;

Fig. 6 eine charakteristische Kurve des Leistungsko effizienten, der sich entsprechend einer sich abrupt ändern den Zahl des Auftretens von Divergenzen ändert;

Fig. 7 ein weiteres Flußdiagramm zum Ändern des Lei stungskoeffizienten, das von der in Fig. 1 gezeigten Steue rungseinheit durchgeführt wird;

Fig. 8 eine charakteristische Kurve des Leistungsko effizienten, der sich entsprechend einer sich moderat än dernden Zahl des Auftretens von Divergenzen ändert;

Fig. 9 ein weiteres Flußdiagramm zum Ändern des Lei stungskoeffizienten, das von der in Fig. 1 gezeigten Steue rungseinheit durchgeführt wird;

Fig. 10 eine charakteristische Kurve für die Verbin dung zwischen dem Leistungskoeffizienten und der Auswirkung der Steuerung;

Fig. 11 eine charakteristische Kurve eines weiteren Beispiels einer schrittweisen Änderung des Leistungskoeffi zienten, wenn die Divergenzen linear auftreten;

Fig. 12 ein weiteres Flußdiagramm zum Ändern des Leistungskoeffizienten;

Fig. 13 ein weiteres Flußdiagramm, das von der Steuerungseinheit der Fig. 1 durchgeführt wird, wenn der Leistungskoeffizient zur Multiplikation mit dem Lautspre chertreibersignal in der Wirkungsfunktion reduziert wird;

Fig. 14 eine charakteristische Kurve für die Bezie hung zwischen einer Änderung im Geräuschdruck und dem Lei stungskoeffizienten in einem Fall, wenn die Divergenz in folge eines Geräuschdrucks festgestellt wird;

Fig. 15 eine Modifikation des Flußdiagramms zum Än dern des Leistungskoeffizienten der Fig. 7;

Fig. 16 ein Blockschaltbild einer bekannten Lärmverringerungsvorrichtung für das Innere eines geschlossenen Raumes, wie sie in der GB-A-2 149 614 beschrieben ist, und

Fig. 17 und 18 erklärende Darstellungen ei ner Wirkungsfunktion und des Verfahrens des steilsten An stiegs eines LMS-Algorithmus in der aktiven Geräuschverringerungsvorrichtung der Fig. 16.

Wie in Fig. 1 gezeigt, wird eine Fahrzeugkarosserie 1 mittels der Vorderräder 2a, 2b und der Hinterräder 2c, 2d gehalten, wobei die Vorderräder von einem im vorderen Teil der Fahr zeugkarosserie 1 montierten Motor 4 angetrieben werden. Also ist das Fahrzeug ein Fahrzeug mit Frontantrieb (FF).

In dem Fahrzeugabteil 6 auftretender Lärm breitet sich z. B. von der Lärmquelle Fahrzeugmotor 4 aus. Eine Lärmerzeu gungszustandsdetektorvorrichtung wird z. B. von einem Kurbel wellenwinkelsensor 5 gebildet.

Ein pulsförmiges Detektionssignal x, das einem Drehwin kel der Fahrzeugkurbelwelle, der mit dem Motorlärm korre liert ist, entspricht, wird von dem Kurbelwellenwinkelsensor 5 ausgegeben. In dem Falle eines Vier-Zylinder-Vier-Takt-Mo tors, der die Lärmquelle bildet, wird das pulsförmige Detek tionssignal immer dann ausgegeben, wenn sich die Kurbelwelle um 180° gedreht hat.

Es ist festzustellen, daß, da die Lärmerzeugungszu standsdetektionsvorrichtungen nur ein Signal feststellen können, das mit dem Lärmerzeugungszustand der Lärmquelle verbunden ist, das Ausgangssignal eines für die Motorvibra tionen empfindlichen Sensors, der z. B. außen am Motor in stalliert ist, das Zündungsimpulssignal für die Motorzylin der, die Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle oder al ternativ das von einem Motordrehzahlmesser festgestellte Motordrehzahlsignal verwendet werden können.

Auf der anderen Seite sind vier Lautsprecher 7a, 7b, 7c und 7d in Türbereichen (vorgegebene Positionen) des Fahr zeugkörpers 1 neben Sitzen S1, S2, S3 und S4 angeordnet, wo bei die Lautsprecher Steuerungsgeräuschquellen in dem Fahr zeugabteil 6 sind, das als ein akustisch geschlossener Raum des Fahrzeugkörpers 1 dient.

Eine Mehrzahl (acht) von Mikrophonen 8a bis 8h sind in den Kopfstützen (Auswertegebiet oder Auswertepunkte) der je weiligen Sitze S1 bis S4 als Restlärmdetektionsvorrichtungen angeordnet.

Der in diese Mikrophone 8a bis 8h eingegebene Restlärm in dem Fahrzeugabteil 6 wird entsprechend seinem Geräusch druckpegel in Form von elektrischen Lärmsignalen e₁ bis e₈ an eine Steuerungseinheit 10 weitergegeben.

Die Ausgangssignale des Kurbelwellenwinkelsensors 5 und der Mikrophone 8a bis 8h werden einzeln an des Steuerungs einheit 10 weitergeleitet.

Von der Steuerungseinheit 10 ausgegebene Treibersignale y₁ bis y₄ werden einzeln zu den Lautsprechern 7a bis 7d ge leitet. Somit geben die Lautsprecher 7a bis 7d akustische Signale (Steuerungsgeräusche) in das Fahrzeugabteil 6 aus.

Fig. 2 ist ein Schaltkreisblockdiagramm der Steuerungs einheit und der peripheren Sensoren und Wandlervorrichtungen in der aktiven Lärmminderungsvorrichtung des in Fig. 1 ge zeigten Ausführungsbeispiels.

Die Steuerungseinheit umfaßt, wie in Fig. 2 gezeigt, ein erstes digitales Filter 12, ein zweites digitales Filter (adaptives digitales Filter) 13, einen Mikroprozessor 16 und einen Divergenzdetektionsschaltkreis 21 als eine Divergenz detektionsvorrichtung.

Das von dem von dem Kurbelwellenwinkelsensor 5 eingege bene, pulsförmige Signal x wird mittels eines Ana log/Digital-(A/D-)Wandlers 11 in ein digitales Signal um gewandelt, so daß das digitale Signal als ein diskretes Re ferenzsignal x in das erste digitale Filter 12 und das zweite digitale Filter 13 eingegeben wird.

Wie in Fig. 2 gezeigt, werden die Lärmsignale e₁ - e₈ der Ausgangssignale der Mikrophone 8a bis 8h mittels Ver stärkern 14a bis 14h verstärkt und von A/D-Wandlern 15a bis 15h A/D-gewandelt. Die mittels der Analog/Digitalwandler 15a bis 15h A/D-gewandelten Signale werden zusammen mit dem Aus gangssignal des ersten digitalen Filters 12 in einen Mikro prozessor 16 eingegeben. Die die von dem zweiten digitalen Filter 13 eingegebenen Treibersignale y₁ bis y₄ werden mit tels D/A-Wandler 17a bis 17d D/A-gewandelt und über Verstär ker 18a bis 18d an die jeweiligen Lautsprecher 7a bis 7d wei tergegeben.

Das erste digitale Filter 12 erhält das Referenzsignal x und erzeugt ein gefiltertes Referenzsignal r_lm (siehe die später beschriebenen Gleichungen (18) und (19)), wobei das gefilterte Referenzsignal entsprechend einer Anzahl von Kom binationen von Transferfunktionen zwischen den Mikrophonen 8a bis 8h und den Lautsprechern 7a bis 7d verarbeitet wird.

Das zweite digitale Filter 13 ist funktional mit einer Mehrzahl von individuellen Filter entsprechend der Anzahl der Ausgangskanäle an die Lautsprecher 7a bis 7d versehen. Das zweite digitale Filter 13 erhält das Referenzsignal, führt eine adaptive Signalverarbeitung auf der Basis von für den Augenblick festgelegten Filterkoeffizienten durch (siehe die später beschriebene Gleichung (19)) und gibt die Laut sprechertreibersignale y₁ bis y₄ aus.

Der Mikroprozessor 16 erhält die Lärmsignale e₁ bis e₈ und das gefilterte Referenzsignal r_lm und frischt die Fil terkoeffizienten im zweiten digitalen Filter 13 unter Ver wendung des LMS-Algorithmus, der ein Verfahren nach der Art des steilsten Anstiegs ist, auf.

Das oben beschriebene, gefilterte Referenzsignal r_lm um faßt C_lm, die die Transferfunktionen zwischen den Lautspre chern 7a und 7d und den Mikrophonen 8a bis 8h darstellen, als Filterkoeffizienten für das digitale Filter. Der Mikro prozessor 16 gibt das Signal aus, das zum Treiben der Steue rungsgeräuschquelle verwendet wird.

Im Folgenden wird die Theorie der Lärmverminderung mit tels der Steuerungseinheit 10 unter Verwendung allgemeiner Formeln beschrieben.

Man nehme an, e_l(n) bezeichnet ein mittels des l-ten Mi krophons festgestelltes Lärmsignal, d(n) ein von dem l-ten Mikrophon festgestelltes Restlärmdetektionssignal, wenn kein Steuerungsgeräusch (Sekundärgeräusch) von einem der Laut sprecher 7a bis 7d vorhanden ist, C_lmj einen Filterkoeffizi enten, der dem j-ten Term der Transferfunktion H_lm als fi nite Form des Impulsresponse entspricht (i = 0, 1, 2, . . . , J-1) und W_mi den i-ten Koeffizienten (i = 0, 1, . . . , I-1) des adaptiven Signalverarbeitungsfilters 13, das das Refe renzsignal x erhält und den m-ten Lautsprecher treibt.

Somit wird die Gleichung (8) der beigefügten Tabelle 2 mit mathematischen Gleichungen aufgestellt.

In Gleichung (8) bezeichnet jeder Term, dem (n) beige fügt ist, einen zum Abtastzeitpunkt n abgetasteten Wert, und M bezeichnet die Anzahl der Lautsprecher (in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel vier), J bezeichnet die Anzahl von Ab griffen für die Filterkoeffizienten C_lm im ersten digitalen Filter, und I bezeichnet die Anzahl von Abgriffen für die Filterkoeffizienten W_mi im adaptiven Verarbeitungsfilter.

In Gleichung (8) stellt der Term auf der rechten Seite [Σ W_mi · x(n-j-i)] (=y_m) den Ausgang des zweiten digitalen Filters 13 dar, wenn das Referenzsignal x erhalten wird, dann stellt der Term [Σ C_lmj {Σ W_mi · x(n-j-i)}] ein Signal dar, wenn eine in den m-ten Lautsprecher eingegebene Signal energie von dem Lautsprecher als akustische Energie ausgege ben wird und über die Transferfunktion c_lm beim l-ten Mikro phon im Fahrzeugabteil 6 ankommt, wobei die gesamte rechte Seite die Gesamtsumme der am l-ten Mikrophon ankommenden Steuerungsgeräusche bezeichnet, da das am l-ten Mikrophon ankommende Signal zu allen Lautsprechern addiert wird.

Als nächstes kann eine Wirkungsfunktion Jm (die zur Minimierung des Fehlersignals variabel ist) wie in Gleichung (9) der beigefügten Tabelle 2 mathematischer Gleichungen ausgedrückt werden.

In Gleichung (9) bezeichnet y_m(n) das Lautsprechertrei bersignal und wird durch die Gleichung (10) der beigefügten Tabelle 2 mathematischer Gleichungen ausgedrückt.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel beinhaltet die Wirkungsfunktion Jm den Term y_m(n), der das Treibersignal für den m-ten Lautsprecher angibt. Ein Leistungskoeffizient β_m wird zur Multiplikation mit dem Lautsprechertreibersignal y_m(n) verwendet. Es ist festzustellen, daß L die Anzahl von Mikrophonen angibt (im bevorzugten Ausführungsbeispiel acht).

Um die Filterkoeffizienten W_mi, die die Wirkungsfunktion Jm minimieren, zu bestimmen, wird in dem bevorzugten Ausfüh rungsbeispiel ein LMS-Algorithmus durchgeführt.

Mit anderen Worten wird jeder Filterkoeffizient mit ei nem Wert der partiellen Ableitung der Wirkungsfunktion Jm bezüglich jedes der Filterkoeffizienten W_mi aufgefrischt.

Durch Einsetzen der Gleichungen (8) und (9) in Gleichung (10) wird Gleichung (11) der beigefügten Tabelle 2 mathema tischer Gleichungen erhalten.

Der Anpassungsalgorithmus führt dann wiederholt den Auf frischungsvorgang auf der Basis der Gleichung (12) der bei gefügten Tabelle 2 mathematischer Gleichungen durch.

In Gleichung (12) wird der mehrfache Fehler-gefilterte X LMS-Algorithmus der Gleichung (13) der beigefügten Tabelle 2 mathematischer Gleichung bestimmt.

In Gleichung (13) wird die Gleichung (14) der beigefüg ten Tabelle 3 mathematischer Gleichungen bestimmt.

In Gleichung (14) wird Gleichung (15) der beigefügten Tabelle 3 mathematischer Gleichungen bestimmt.

Es ist festzustellen, daß in Gleichung (14) die Glei chung (16) der beigefügten Tabelle 3 mathematischer Glei chungen bestimmt wird.

Dann kann die Gleichung (14) auch wie in Gleichung (17) der beigefügten Tabelle 3 mathematischer Gleichungen ausge drückt werden.

Die Gleichung (13) kann auch wie in Gleichung (18) der beigefügten Tabelle 3 mathematischer Gleichungen entspre chend den Gleichungen (14), (15) und (16) ausgedrückt wer den.

Dann kann Gleichung (12) ersetzt werden wie in Gleichung (19) der beigefügten Tabelle 3 mathematischer Gleichungen.

Es ist festzustellen, daß α den Konvergenzkoeffizienten bezeichnet und sich auf die Geschwindigkeit bezieht, mit der das Filter konvergiert, und sich auf die Steuerungsstabili tät der Filterkonvergenzgeschwindigkeit bezieht. Auch wenn der Konvergenzkoeffizient α als bloße Konstante behandelt wird, kann für jedes unterschiedliche Filter ein verschiede ner Koeffizient α_mi eingesetzt werden, oder alternativ kann der Konvergenzkoeffizient α_l mit einem Wichtungskoeffizien ten r_l verwendet werden.

Auf die oben beschriebene Weise werden die Lautsprecher treibersignale y₁(n) - y₄(n) so gebildet, daß die Summe ei ner quadratischen Summe der eingegebenen Lärmsignale e₁(n) bis e₈(n) und einer quadratischen Summe der Treibersignale y_m(n) durch sequentielles Auffrischen der Filterkoeffizien ten W_mi(n+1) des zweiten digitalen Filters 13 entsprechend dem adaptiven LMS-Algorithmus auf der Basis der Ausgänge der von den Mikrophonen 8a bis 8h ausgegebenen Lärmsignale e₁(n) bis e₈(n) und des von dem Kurbelwellenwinkelsensor 5 ausge gebenen Referenzsignals x(n) immer minimiert wird. Diese Treibersignale y₁(n) bis y₄(n) werden an die jeweiligen Lautsprecher 7a bis 7d angelegt. Die durch die Lautsprecher ausgegebenen Steuerungsgeräusche verursachen ein Auslöschen des in das Fahrzeugabteil 6 übertragenen Lärms.

Auf der anderen Seite wird in dem bevorzugten Ausfüh rungsbeispiel, da der Term der Lautsprechertreibersignale y_m(n) zu der Wirkungsfunktion Jm addiert wird, wie in den Fig. 17 und 18 gezeigt, und die Lautsprechertreibersi gnale verringert werden, wenn der steuerungszustand in einen divergenten Zustand geht, der Vektor, der dem Leistungskoef fizienten β entspricht und der auf den Ursprung 0 zeigt, an den adaptiven Filterkoeffizienten gegebenen, der dazu neigt, weit vom Ursprung 0 wegzugehen.

Wenn daher ein Divergenzphänomen auftritt, wird der Be trag des Vektors, der dem Leistungskoeffizienten β ent spricht und zum Ursprung 0 zeigt, erhöht, und der Betrag der Lautsprechertreibersignale wird verringert, um das Auftreten der Divergenz zu unterdrücken.

Es ist Zeit für eine Änderung des Betrags des Leistungs koeffizienten β, wenn der Divergenzdetektionsschaltkreis 21 das Auftreten einer Divergenz oder die Tendenz oder Möglich keit eines Auftretens einer Divergenz feststellt oder vorher sagt.

Der Divergenzdetektionsschaltkreis 21 ist ein Beispiel für eine Divergenzfeststellungsvorrichtung.

Es ist festzustellen, daß der Divergenzdetektionsschalt kreis 21 aus einem manuell betätigbaren Schalter bestehen kann, der angeschaltet wird, um ein Divergenzunterdrückungs befehlssignal von einem Insassen des Fahrzeugabteils 6 zu erzeugen, wenn der im Auswertegebiet sitzende Insasse das Auftreten einer Divergenz wahrnimmt, so daß der Beitrag des Lautsprechertreibersignals zur Wirkungsfunktion manuell oder spontan (automatisch) geändert wird.

Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm zum Feststellen des Auf tretens einer Divergenz durch den Divergenzdetektionsschalt kreis 21 entsprechend dem von den Mikrophonen 8a bis 8h festgestellten Restlärm.

Der Detektionsschaltkreis 21 stellt das Auftreten einer Divergenz fest, wenn die Anzahl, mit der die quadratische Summe der Ausgänge der von den Mikrophonen 8a bis 8h ausge gebenen Lärmsignale e₁(n) bis e₈(n) einen vorgegebenen Wert übersteigt, einen vorgegebenen Wert übersteigt, und gibt ein Divergenzfeststellungssignal an den Mikroprozessor 16.

Wenn also das System in einem Schritt S41 aktiviert wird, berechnet der Schaltkreis 21 die quadratische Summe Σ{e_l(n)}² der Lärmsignale e₁(n) bis e₈(n).

Als nächstes bestimmt der Schaltkreis in einem Schritt S42, ob die quadratische Summe Σ{e_l(n)}² der Lärmsignale e₁(n) bis e₈(n) einen vorgegebenen Wert E0 übersteigt. Wenn nicht, geht der Ablauf zurück zu Schritt S41. Wenn der Wert in Schritt S42 überstiegen wird (JA), geht der Ablauf zu ei nem Schritt S43. Im Schritt S43 inkrementiert der Schalt kreis 21 die Anzahl [M] um eins, wobei die Anzahl [M] die Zahl ist, mit der die quadratische Summe Σ{e_l(n)}² der Lärm signale e₁(n) bis e₈(n) einen vorgegebenen Wert [M₀] über steigt. Falls es in Schritt S44 kein Übersteigen gibt (NEIN), geht der Ablauf zu Schritt S41 zurück. Wenn es ein Übersteigen gibt (JA), geht der Ablauf zu einem Schritt S45, in dem das Divergenzdetektionssignal an den Mikroprozessor 16 geleitet wird.

Der Leistungskoeffizient β wird entsprechend der Anzahl, mit der die Divergenz festgestellt wurde, verändert.

Als nächstes wird hiernach eine Prozedur zum Verändern des Leistungskoeffizienten β entsprechend dem Auftreten ei ner Divergenz beschrieben.

Es ist festzustellen, daß Fig. 4, Fig. 6 und Fig. 8 Steuerungsabläufe zeigen, die entsprechend den Eigenschaften des geschlossenen Raumes, für den die Lärmsteuerung durchge führt wird, bestimmt werden. Fig. 4 befaßt sich mit einem linearen Konvergenzraum. Fig. 6 befaßt sich mit einem ge schlossenen Raum, in dem eine abrupte Konvergenz leicht auf tritt. Fig. 8 befaßt sich mit einem Raum, in dem die Diver genz nicht leicht auftritt und in dem Beachtung auf den Steuerungseffekt gerichtet wird.

Es ist außerdem festzustellen, daß in den Zeichnungen der Fig. 4 bis 15 das Symbol β für alle Lautsprecher ist, daß aber anstelle von β β_m für jeden einzelnen Lautsprecher verwendet werden kann.

Der Steuerungsablauf der Fig. 4 wird entsprechend dem Flußdiagramm der Fig. 5 durchgeführt.

In einem Schritt S61 wird der Auslöschvorgang (Lärmauslöschung) mit einem Schritt durchgeführt. In einem Schritt S62 bestimmt der Schaltkreis 21, ob eine Divergenz selbst nach dem Ausführen des Auslöschvorgangs mit einem Schritt in Schritt S61 auftritt. Wenn eine Divergenz auf tritt, geht der Ablauf zu einem Schritt S63, in dem die An zahl des Auftretens n um eins erhöht wird. In einem Schritt S64 wird der Leistungskoeffizient β vergrößert. Dann wird Schritt S61 wiederholt. In diesem Fall wird β durch Multi plikation von [n] mit einem Referenzleistungskoeffizienten β₀ und durch Addition eines vorgegebenen Wertes β₁ dazu be stimmt. Also wird, wie in Fig. 4 gezeigt, dem Leistungskoef fizient linear vergrößert entsprechend der Anzahl [n] des Auftretens von Divergenzen, so daß Divergenzen in dem Fahr zeugabteil, in dem die Divergenzen dazu neigen, linear auf zutreten, wirkungsvoll unterdrückt werden können.

Das in Fig. 6 gezeigte Steuerungsmuster wird entsprechend dem Flußdiagramm der Fig. 7 durchgeführt.

In einem Schritt S81 führt der Schaltkreis S21 den oben beschriebenen Auslöschvorgang durch.

In einem Schritt S82 bestimmt der Schaltkreis 21, ob eine Divergenz selbst nach Durchführen des Auslöschvorgangs auftritt. Wenn keine Divergenz auftritt, kehrt der Ablauf zu Schritt S81 zurück. Wenn eine Divergenz auftritt, wird die Anzahl [n] des Auftretens von Divergenzen um eins erhöht. In einem Schritt S84 wird β erhöht. Dann wird Schritt S81 wie derholt. In diesem Fall wird der Referenzleistungskoeffizi ent β₀ [n]-mal mit dem Referenzleistungskoeffizienten selbst multipliziert: β = β₀^[n]. Somit wird selbst im Falle von ab rupt auftretenden Divergenzen der Leistungskoeffizient β so vergrößert, daß er die Divergenz unterdrückt und eine schnelle und geeignete Verringerungssteuerung erreicht wer den kann.

Das in Fig. 8 gezeigte Steuerungsmuster wird entspre chend dem Flußdiagramm der Fig. 9 durchgeführt.

In einem Schritt S101 führt der Schaltkreis S21 den oben beschriebenen Auslöschvorgang durch.

Als nächstes bestimmt in einem Schritt S102 der Schalt kreis 21, ob eine Divergenz auftritt. Wenn keine Divergenz auftritt, kehrt der Ablauf zu Schritt S101 zurück. Wenn eine Divergenz auftritt, geht der Ablauf zu einem Schritt S103, in dem der Leistungskoeffizient vergrößert wird. In diesem Fall wird der Leistungskoeffizient wie folgt bestimmt: β = β₀ × [n]^1/a (vorausgesetzt a ist 2, oder 3, ---).

Danach wird Schritt S101 wiederholt. Also kann, wie in Fig. 10 gezeigt, bei Vergrößerung des Leistungskoeffizienten β ein Spitzenwert (optimaler Wert) für den Steuerungseffekt bei einem bestimmten Wert des Leistungskoeffizienten β_opt erreicht werden, und selbst wenn β vergrößert wird, besteht immer noch ein Steuerungseffekt. Also kann durch diesen Lö sungsansatz der geeignete Leistungskoeffizient β in jedem Steurungszustand einschließlich dem Auftreten von Diver genzen bestimmt werden, und der Steuerungseffekt kann zusam men mit dem Unterdrücken der Divergenz maximiert werden.

Fig. 11 zeigt eine Tabellenabbildung in einem Falle, wenn eine Abbildungssteuerungsoperation verwendet wird. Die in Fig. 11 gezeigte Tabellenabbildung wird verwendet, wenn der Schaltkreis 21 das Flußdiagramm der Fig. 12 durchführt.

In Fig. 12 sind die Schritte S121 und S122 dieselben wie die Schritte S101 und S102. In einem Schritt S123 erhöht der Schaltkreis 21 die Anzahl [n] des Auftretens um eins.

In einem Schritt S124 wird der Leistungskoeffizient β schrittweise entsprechend der Tabellenabbildung der Fig. 11 erhöht wie β = β_[n]. Also kann derselbe Effekt wie im Falle der Fig. 4 erhalten und eine einfache Berechnung erreicht werden.

Wie oben beschrieben, konvergiert, da der Leistungskoef fizient β, mit dem die Lautsprechertreibersignale multipli ziert werden, verändert wird, so daß der Beitrag (also in welchem Maße die Lautsprechertreibersignale zur Wirkungs funktion beitragen) der Lautsprechertreibersignale zur Wir kungsfunktion Jm entsprechend der Anzahl des Auftretens von Divergenzen geändert wird, ein auf dem Konvergenzkoeffizien ten α und dem Leistungskoeffizienten β basierender Vektor zu einem optimalen Wert, wodurch die Divergenz unterdrückt wer den kann.

Es ist festzustellen, daß in einem Falle, in dem sich der Leistungskoeffizient β in einem Nenner der Wirkungsfunk tion befindet, wenn also der mit den Lautsprechertreibersi gnalen zu multiplizierende Leistungskoeffizient als 1/β aus gedrückt wird, der in Fig. 13 gezeigte Ablauf durchgeführt wird.

In Fig. 13 sind die Schritte S141 und S142 dieselben wie die Schritte S121 und S122. In einem Schritt S143 wird der Leistungskoeffizient mit 1/[n] multipliziert ([n] ist die Anzahl, mit der eine Divergenz auftritt), so daß der Wert β kleiner wird. In diesem Fall kann, da ein kleiner Leistungs koeffizient β eine Multiplikation der Lautsprechertreibersi gnale in der Wirkungsfunktion mit einem großen Koeffizienten bedeutet, der gleiche Effekt wie im Falle der Fig. 11 und 12 erreicht werden.

Es ist festzustellen, daß, auch wenn in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Leistungskoeffizient β entsprechend der Anzahl des Auftretens von Divergenzen verändert wird, der Geräuschdruck am Auswertungspunkt danach festgestellt wird, und der Leistungskoeffizient β kann verändert werden, wenn der Geräuschdruckpegel einen vorgegebenen Wert Th über steigt, wie in Fig. 14 gezeigt.

Fig. 15 zeigt eine Modifikation des Flußdiagramms der Fig. 7.

In Fig. 15 sind die Schritte S81 bis S83 dieselben wie in Fig. 7. Jedoch wird in einem Schritt 840 der Leistungsko effizient β wie folgt bestimmt:

β = β₀ × a^[n].

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das bevorzugte Ausführungsbeispiel beschränkt.

Zum Beispiel kann, auch wenn in dem bevorzugten Ausfüh rungsbeispiel zwei digitale Filter verwendet werden und der Mehrfach-Fehler-Filter-X LMS-Algorithmus beschrieben wurde, die Steuerungsvorrichtung auch unter Verwendung eines einzi gen Filter hergestellt werden.

Zusätzlich kann, selbst in einem Fall, bei dem der Aus wertepunkt, in dem die Lärmverringerungssteuerung durchge führt wird, von jedem der Mikrophone räumlich getrennt ist, der Restlärm am Auswertepunkt auf der Basis des vorgegebenen Wertes geschätzt werden und die Lärmverringerungssteuerung kann durchgeführt werden.

Auch wenn in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Di vergenzdetektionsschaltkreis 21 als Divergenzdetektionsvor richtung verwendet wird, kann alternativ zum Beispiel ein anderer Schaltkreis zum Vorhersagen und Feststellen des Auf tretens einer Divergenz entsprechend einer Anzahl der Insas sen des Fahrzeugabteils und/oder einer Änderung der Tempera tur in dem Fahrzeugabteil und zum Ändern des Beitrags der Lautsprechertreibersignale zur Wirkungsfunktion verwendet werden.

Es ist selbstverständlich, daß, auch wenn in dem bevor zugten Ausführungsbeispiel der Wert, auf dessen Basis der Schaltkreis 21 bestimmt, ob eine Divergenz auftritt oder nicht, konstant ist, dieser Wert (auch als der vorgegebene Wert E₀ bezeichnet) entsprechend den Randbedingungen im Fahrzeugabteil geändert werden kann.

Zusätzlich kann in Gleichung (9) k anstelle von β den Leistungskoeffizienten bezeichnen, wobei k = 2βα oder k = βα, und k kann so geändert werden, daß eine Divergenz unter drückt wird.

Ein anderer LMS-Algorithmus kann alternativ anstelle des in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel verwendeten Mehrfach- Fehler-Filter-X LMS-Algorithmus verwendet werden.

Weiterhin können, auch wenn in dem bevorzugten Ausfüh rungsbeispiel die Lautsprecher 7a bis 7d auf den jeweiligen inneren Türseiten des Fahrzeugabteils und die Mikrophone 8a bis 8h in den Kopfstützen der jeweiligen Insassensitze S₁ bis S₄ angeordnet sind, die Lautsprecher an anderen geeigne ten Plätzen (z. B. Vorderbereiche der vorderen Insassensitze S₁, S₂, die sich im allgemeinen neben dem Motorraum befin den) als den inneren Türbereichen und die Mikrophone eben falls an anderen geeigneten Positionen (z. B. an Deckenberei chen, die sich im allgemeinen neben den Insassenohren befin den, wenn die Insassen in das Fahrzeug steigen) angeordnet sein.

Wie oben beschrieben, besitzt die aktive Lärmverminde rungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung die fol gende Wirkung, daß nämlich die Beitragsänderungsvorrichtung den Beitrag der Steuerungsgeräuschquellentreibersignale zur Wirkungsfunktion ändern kann. Wenn zum Beispiel die Trans ferfunktion in dem geschlossenen Raum geändert wird, kann der Beitrag entsprechend geändert werden, und eine geeigne tere Lärmsteuerung kann erreicht werden.

Während die vorliegende Erfindung im Rahmen des bevor zugten Ausführungsbeispiels offengelegt wurde, um ein bes seres Verständnis derselben zu erleichtern, sollte klar sein, daß die Erfindung auf verschiedene Weisen aufgeführt werden kann, ohne von den Prinzipien der Erfindung abzuwei chen. Daher sollte die Erfindung alle möglichen Ausführungs formen und Modifikationen der gezeigten Ausführungsformen umfassen, die ausgeführt werden können, ohne vom Prinzip der Erfindung abzuweichen, wie sie in den beigefügten Pa tentansprüchen ausgeführt ist.

Tabelle 1

Tabelle 2

Tabelle 3

Claims

1. Schaltungsvorrichtung zum aktiven Verringern von Lärm im Inneren eines geschlossenen Raumes mit:

a) Steuerungsgeräuschquellvorrichtungen (7a-7d) zum Erzeugen eines Steuerungsgeräuschs, das mit dem Lärm entsprechend einem darin eingegebenen Treibersignal (y₁-y₄) in Wechselwirkung gebracht wird, um den in das Innere des geschlossenen Raumes vorgedrungenen Lärm in einem Auswertegebiet im Inneren des geschlossenen Raumes zu verringern, indem ein Maß des Restlärmgeräuschs ausgewertet wird;
b) Restlärmdetektionsvorrichtungen (8a-8h) zum Feststellen des Restlärmgeräuschs in einem vorgegebenen Gebiet im Inneren des geschlossenen Raumes nach dem Ausführen der Wechselwirkung durch die Steuerungsgeräuschquellvorrichtungen (7a-7d) und zur Ausgabe des festgestellten Restlärmgeräuschs als ein Restlärmsignal (e₁-e₈);
c) Referenzsignaldetektionsvorrichtungen (5) zum Feststellen eines einer Lärmquelle (4) zugeordneten Signals und zum Verarbeiten des festgestellten Signals als ein Referenzsignal (x), und
d) Steuerungsvorrichtungen (12, 13, 16) zur Ausgabe des Treibersignals an die Steuerungsgeräuschquellvorrichtungen (7a-7d) auf der Basis des ausgegebenen Restlärmsignals (e₁-e₈) der Restlärmdetektionsvorrichtungen (8a-8h), des Referenzsignals (x) der Referenzsignalsdetektionsvor richtungen (5) und des von den Steuerungsvorrichtungen (12, 13, 16) selbst ausgegebenen Treibersignals (y₁-y₄), um die Geräuschquelle so zu steuern, daß eine Wirkungsfunktion (Jm) optimiert wird, wobei die Wirkungsfunktion (Jm in Gleichung (11)) auf der Basis des von Restlärmdetektionsvorrichtungen (8a-8h) ausgegebenen Restlärmsignals (e₁-e₈) bestimmt wird;
dadurch gekennzeichnet, daß
(e) die Steuerungsvorrichtungen (12, 13, 16) die Wirkungsfunktion (Jm) wie folgt bestimmen: wobei E einen erwarteten Wert und β_m einen änderbaren Leistungskoeffizienten bezeichnen; das Treibersignal an der m-ten Steuergeräuschquellvorrichtung zum Abtastzeitpunkt n, W_mi den i-ten Filterkoeffizienten eines adaptiven, digitalen FIR-Filters und I die Anzahl der Abgriffe des adaptiven FIR-Filters (i = 0, 1, . . . , I-1) bezeichnen; das von der l-ten Restlärmdetektionsvorrichtung festgestellte Restlärmsignal ist, bei dem d(n) das von der l-ten Restlärmdetektionsvorrichtung festgestellte Restlärmsignal bezeichnet, wenn das von den M Steuergeräuschquellvorrichtungen erzeugte Steuergeräusch nicht vorhanden ist, und C_lmj einen Filterkoeffizienten bezeichnet, der einer j-ten Transferfunktion H_lm (j= 0, 1 . . . , J-1) zwischen der m-ten Steuergeräuschquellvorrichtung und der l-ten Restlärmdetektionsvorrichtung entspricht.

2. Schaltungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem umfaßt: eine Divergenzdetektionsvorrichtung (21) zum vorhersagenden Überwachen, ob eine Divergenz des von den Steuerungsgeräuschquellvorrichtungen (7a-7d) abgegebenen Steuerungsgeräusch im Auswertegebiet auftritt, und wobei eine Änderungsvorrichtung (16) den änderbaren Leistungskoeffizienten (β_m) entsprechend dem Ergebnis des Überwachens der Divergenz durch Divergenzdetektionsvorrichtungen (21) ändert.

3. Schaltungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem einen von Hand betätigbaren Schalter umfaßt und wobei die Änderungsvorrichtung (16) den Leistungskoeffizienten (β_m) in Abhängigkeit von einem AN- Zustand des von Hand betätigbaren Schalters ändert.

4. Schaltungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderungsvorrichtung (16) den Leistungskoeffizienten (β_m) auf der Basis des von der Divergenzdetektionsvorrichtung (21) ausgegebenen Divergenzsignals erhöht.

5. Schaltungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderungsvorrichtung (16) den Leistungskoeffizienten (β_m) entsprechend der Anzahl der von der Divergenzdetektionsvorrichtung (21) ausgegebenen Divergenzsignale erhöht.

6. Schaltungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, zum aktiven Verringern von Lärmgeräusch in einem Fahrzeugabteil, wobei

a) die Steuerungsgeräuschquellvorrichtungen einen elektro akustischen Wandler (7a-7d) zum Erzeugen des Steuerungsgeräuschs aufweisen, und
b) die Restlärmdetektionsvorrichtungen einen akusto elektrischen Wandler (8a-8h) zum Abgeben des Restlärmsignals (e₁-e₈) aufweisen.

7. Schaltungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der elektro-akustische Wandler (7a-7d) M Lautsprecher umfaßt, die jeweils in Türbereichen des Fahrzeugabteils installiert sind, um sich auf die Insassensitze des Fahrzeugs zu richten, und der akusto elektrische Wandler (8a-8h) L Mikrophone umfaßt, die jeweils in Kopfstützenbereichen der Fahrzeuginsassensitze als Auswertepunkte angeordnet sind, und daß die Referenzsignaldetektionsvorrichtungen (5) einen Kurbelwellenwinkelsensor zur Ausgabe des Referenzsignals (x) umfassen, wann immer sich die Motor-Kurbelwelle um einen vorgegebenen Winkel gedreht hat.

8. Schaltungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der elektro-akustische Wandler (7a-7d) M Lautsprecher umfaßt, die jeweils an vorgegebenen Positionen des Fahrzeugabteils installiert sind, die der Lärmquelle benachbart sind, und der akusto-elektrische Wandler (8a-8h) L Mikrophone umfaßt, die an den jeweiligen Auswertepunkten neben den Ohrbereichen der Insassen, wenn die Insassen die entsprechenden Sitze im Fahrzeugabteil einnehmen, angeordnet sind, und daß die Referenzsignaldetektionsvorrichtungen (5) einen Kurbelwellenwinkelsensor zur Ausgabe des Referenzsignals (x) umfassen, wann immer sich die Motor- Kurbelwelle um einen vorgegebenen Winkel gedreht hat.

9. Schaltungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Divergenzdetektionsvorrichtung (21) folgendes berechnet: bestimmt, ob wobei E₀ einen vorgegebenen Wert bezeichnet, bestimmt, ob die Anzahl [M₀] des Auftretens von eine vorgegebene Zahl (&[M₀]&) übersteigt, und das Divergenzanzeigesignal ausgibt, wenn die Anzahl [M] des Auftretens von die vorgegebene Zahl [M₀] übersteigt.

10. Schaltungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungskoeffizient (β_m) auf folgende Weise verändert wird:
β_m = [n] × β_m0 + β_m1, wobei [n] die Anzahl der Ausgabe des Divergenzanzeigesignals, β_m0 einen Referenzleistungskoeffizienten und β_m1 einen vorgegebenen Wert für den Leistungskoeffizienten bezeichnen.

11. Schaltungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungskoeffizient (β_m) auf folgende Weise verändert wird:
β_m = β_m0 [n], wobei [n] die Anzahl der Ausgabe des Divergenzanzeigesignals und β_m0 einen Divergenzleistungskoeffizienten bezeichnen.

12. Schaltungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungskoeffizient (β_m) auf folgende Weise verändert wird:
β_m = β_m0 × [n]^1/a, wobei [n] die Anzahl der Ausgabe des Divergenzanzeigesignals bezeichnet und a = 2, 3, . . . ist.

13. Schaltungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungskoeffizient β_m auf folgende Weise verändert wird:
β_m = β_m[n], wobei [n] die Anzahl der Ausgabe des Divergenzanzeigesignals bezeichnet.

14. Schaltungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungskoeffizient (β_m) schrittweise erhöht wird, wenn die Anzahl [n] der Ausgabe des Divergenzanzeigesignals zunimmt:
β_m = β_[n], wobei [n] die Anzahl der Ausgabe des Divergenzanzeigesignals bezeichnet.

15. Schaltungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungskoeffizient β_m auf folgende Weise verändert wird:
β_m = β_m × 1/[n], wobei [n] die Anzahl der Ausgaben des Divergenzanzeigesignals bezeichnet.

16. Schaltungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Divergenzdetektionsvorrichtung (21) einen Geräuschdruckpegel an wenigstens einem Auswertepunkt feststellt und das Divergenzanzeigesignal ausgibt, wenn der Geräuschdruck dort einen vorgegebenen Wert übersteigt, und daß der Leistungskoeffizient (β_m) geändert wird, wenn das Divergenzanzeigesignal ausgegeben wird.

17. Schaltungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterkoeffizient W_mi(n) des adaptiven, digitalen FIR-Filters (13) unter Verwendung des Verfahrens des steilsten Anstiegs wie folgt berechnet wird: wobei α einen Konvergenzkoeffizienten bezeichnet und R_lm(n-i) wie folgt ausgedrückt wird:

18. Schaltungsvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungskoeffizient durch k ausgedrückt wird, wobei k gleich 2βα oder gleich βα ist.

19. Schaltungsvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß α als α_mi oder als α_l ausgedrückt wird.