JPH03203495A - 能動型騒音制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野］ この発明は、能動型騒音制御装置に係り、特に騒音が伝
達される所定空間を複数の領域に分割し、各領域毎に隣
接する領域の制御音の影響を除去する制御音を発生させ
て騒音を低減させるようにしたもので、車両の車室や航
空機の客室などの騒音低減に好適な騒音制御装置に関す
る。

〔従来の技術〕

従来、この種の能動型騒音制御装置としては、例えば英
国公開特許公報第２１４９６１４号記載の装置が知られ
ている。

この従来装置は、航空機の客室やこれに類する閉空間に
適用され、その外部に位置するエンジン等の単一の騒音
源（−吹音源）は基本周波数ｆ０及びその高調渡島〜ｆ
、を含む音響を発生するという条件下において作動する
ものである。具体的には、上記従来装置は、閉空間内に
設置された複数のラウドスピーカ（二次音源）及びマイ
クロフォンと、騒音源の周波数ｆ０〜ｆ７を検出する周
波数検出手段と、複数のマイクロフォンの出力信号及び
周波数検出手段の検出信号とに基づき検出周波数ｆ０〜
ｆ７と逆位相の信号を複数のラウドスピーカに供給する
信号処理器とを備えており、これにより、ラウドスピー
カから発生される二吹音と騒音源から伝達した一次音と
が干渉して閉空間内の音圧レベルを最小にするようにし
ている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来の能動型騒音制御装置にあって
は、１つの閉空間内に複数の制御音源（ラウドスピーカ
）及び複数のマイクロフォンを配置し、これらを１つの
制御装置で制御するようにしているので、閉空間全体と
しては騒音の低減を行うことができるが、局所的には必
ずしも騒音の低減が行われない場合があり、例えばレベ
ルの大きな騒音が局所的に生じたときには、この騒音を
低減するために全体として大きな制御音を出力すること
になり、他の場所では騒音がむしろ増大することになる
という未解決の課題があった。

そこで、この発明は、上記従来例の未解決の課題に着目
してなされたもの・であり、所定空間を複数の領域に分
割し、各分割領域で隣接する分割領域からの制御音の影
響を除去することにより、分割領域の夫々で騒音低減効
果を発揮することができる能動型騒音制御装置を提供す
ることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、請求項（１）に係る能動型
騒音制御装置は、所定空間内で騒音源から伝達される騒
音と制御音源から発生させた制御音とを干渉させて騒音
を低減させるようにした能動型騒音制御装置において、
前記騒音源の騒音発生状態に関する信号を検出する騒音
発生状態検出手段を設けると共に、前記所定空間を複数
の領域に分割し、各分割領域毎に、制御ｌＩ音源と、残
留騒音を検出する残留騒音検出手段と、前記騒音発生状
態検出手段及び残留騒音検出手段の検出信号に基づいて
前記制御音源を駆動する駆動信号を出力する制御手段と
、該制御手段の駆動信号を隣接する分割領域の制御音に
応じて補正する駆動信号補正手段とを備えている。

また、請求項（２）に係る能動型騒音制御Ｂ装置は、前
記駆動信号補正手段は、予め自己の領域の制御音源及び
隣接する分割領域の制御音源と自己の残留騒音検出手段
との間の伝達関数Ｈｉ　ｉ及びＨｊｉを夫々求め、両者
の比ＨＪ、／Ｈｊｉに隣接する分割領域の制御手段から
出力される駆動信号を乗じた値を補正値として自己の制
御手段から出力される駆動信号から減算して補正駆動信
号を得るように構成されている。

さらに、請求項（３）に係る能動型騒音湘）御装置は、
所定空間を車両の車室とし、分割領域を各座席毎に分割
領域を設定するか又は前部側座席と後部側座席で分割領
域を設定するようにしている。

またさらに、請求項（４）に係る能動型騒音制御装置は
、各座席に乗員検出手段を設け、該乗員検出手段で乗員
を検出した領域についてのみ制御手段及び駆動信号補正
手段を作動させるよう構成されている。

なおさらに、請求項（５）に係る能動型騒音制御装置は
、残留騒音検出手段が′指向性マイクロフォンで構成さ
れ、指向性の強い方向を各領域で支配的な騒音源方向に
一致させた構成を有する。

〔作用〕

請求項（１）に係る能動型騒音制御装置においては、例
えば自動車の車室空間を前部座席側と後部座席側とに分
割し、両分側領域毎に、制御手段で、騒音発生状態検出
手段及び残留騒音検出手段の検出信号に基づいて残留騒
音検出手段位置での騒音が最小となるように駆動信号を
形成すると共に、駆動信号補正手段で、駆動信号に対し
て隣接する領域での制御音源の制御音の影響を除去する
補正を行うことにより、各分割領域で隣接する分割領域
での制御音の影響を受けることなく騒音の低減を行うこ
とができる。

また、請求項（２）に係る能動型騒音制御装置において
は、例えば自動車の車室空間を全部座席側及び後部座席
側とに分割したものとすると、各分割領域の駆動信号補
正手段で、予め求めた前部座席側領域の残留騒音検出手
段と前部座席側領域及び後部座席側領域の制御音源との
間の伝達関数を夫々Ｈ６及びＨ２１とし、後部座席側領
域の残留騒音検出手段と前部座席側領域及び後部座席側
領域の制御音源との間の伝達関数を夫々Ｈ＋Ｚ及びＨａ
ｔとし、前部座席側領域及び後部座席側領域の制御手段
から出力される駆動信号を夫々Ｘ、及びＸ２とすると、
前部座席側領域の駆動信号補正手段での補正値は（Ｈｚ
、／Ｈ，、）ｘｔとなり、後部座席側領域の駆動信号補
正手段での補正値は（Ｈ＋ｚ／Ｈ２ｔ）Ｘｌ　となり、
補正後の補正駆動信号文、及び父２は、父＋　＝Ｘ１　
　（Ｈｉｔ／Ｈ＋１）Ｘｔ及び父２＝Ｘｚ　　　（Ｈ＋
ｚ／Ｈｚｚ）Ｌ　となる。このため、前部座席側領域の
残留騒音検出手段で検出する残留騒音検出信号Ｙ１は、
Ｙ＋＝Ｈｉ＋父、十Ｈ＋＋父２＝（Ｈ１□−（Ｈ１２・
Ｈｉｔ／Ｈｚ□））Ｘｌとなり、後部座席側領域の駆動
信号Ｘ、の影響が除去されたものとなる。同様に、後部
座席側領域の残留騒音検出手段で検出残留騒音検出信号
Ｙ２は、Ｙ２−Ｈ２ｔ父ｚ　＋）（＋ｚ父＋　　＝　（
Ｈｚｚ　　（Ｈ＋ｚ　°Ｈｚ＋／Ｈｚｚ））Ｘｚとなり
、前部座席側領域の駆動信号Ｘ、の影響が除去されたも
のとなる。したがって、各分割領域で他の分割領域の制
御音に影響されることなく独立に騒音低減処理を行うこ
とができる。

さらに、請求項（３）に係る能動型騒音制御装置におい
ては、車室空間を各座席を含む領域又は前部座席側及び
後部座席側に分割することにより、分割領域毎に独立し
て騒音低減処理を行うことができ、個々の座席の乗員に
対して最適な騒音低減処理を行うことができる。

またさらに、請求項（４）に係る能動型騒音制御装置に
おいては、各座席に乗員検出手段を設けることにより、
乗員が検出された座席を含む分割領域のみ騒音低減処理
を行うことにより、無用な騒音低減処理を防止する。

なおさらに、請求項（５）に係る能動型騒音制御装置に
おいては、残留騒音検出手段を指向性マイクロフォンで
構威し、その指向性の強い方向を該当分割領域で支配的
な騒音源方向に一致させることにより、正確な残留騒音
を検出することができる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明を前置きエンジン前輪駆動型の乗用車
に適用した場合の一実施例を示す構成図である。

図中、１は車体であって、その車室３が前部座席４Ｆを
含む前部座席側分割領域５Ｆと後部座席４Ｒを含む後部
座席側領域５Ｒとに分割されている。ここで、分割とは
、厳密に隔壁等によって区画されて分割されているもの
ではなく、車室空間を仮想空間に分割するという意味で
ある。

各分割領域５Ｆ及び５Ｒには、オーディオ信号を出力す
る制御音源としてのラウドスピーカ６Ｆ及び６Ｒが配置
されていると共に、座席４Ｆ及び４Ｒに着席した乗員の
耳近傍の位置に残留騒音検出手段としてのマイクロフォ
ン７Ｆ及び７Ｒが配置されている。

また、騒音源としてのエンジン８には、そのクランクが
１８０度回転する毎に１つの検出パルスを基準信号とし
て出力する騒音発生状態検出手段としてのクランク角セ
ンサ９が配設されている。

そして、マイクロフォン７Ｆ及び７Ｒから出力される残
留騒音検出信号が夫々前席側プロセッサユニットＩＯＦ
及び後席側プロセッサユニット１０Ｒに入力されると共
に、クランク角センサ９から出力されるクランク角信号
Ｘが各プロセッサユニットＩＯＦ及びＩＯＲに入力され
、これらプロセッサユニットＩＯＦ及びＩＯＲから出力
される駆動信号Ｘ、及びＸ２が駆動信号補正手段として
の駆動信号補正回路１１Ｆ及びＩＩＲに入力され、この
駆動信号補正回路１１Ｆ及びＩＩＲから出力される補正
駆動信号文、及び父２がラウドスピーカ６Ｆ及び６Ｒに
供給される。

ここで、プロセッサユニットＩＯＦ及びＩＯＲは、第２
図に示すように、人力される基準信号ＸをＡ／Ｄ変換し
て出力するＡ／Ｄ変換回路２２と、このＡ／Ｄ変換回路
２２の出力信号を基準信号Ｘとして入力するディジタル
フィルタ２４及び適応ディジタルフィルタ２６と、マイ
クロホン７Ｆ及び７Ｒからのアンプ２８によって増幅さ
れた残留騒音検出信号ｙ、及びｙ２をＡ／ｐ変換するＡ
／Ｄ変換器３０と、このＡ／Ｄ変換器３０による変換信
号及び前記ディジタルフィルタ２４の出力信号を入力す
るマイクロプロセッサ３４と、適応ディジタルフィルタ
２６の処理信号をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器３６と、
その出力を増幅してラウドスピーカ６Ｆ及び６Ｒに出力
するアンプ３８とを備えている。

ここで、ディジタルフィルタ２４は、基準信号Ｓを入力
し、マイクロホン及びスピーカ間の伝達関数の組合せ数
に応じて、フィルタ処理された基準信号ｒｔｍ（後述す
る第（４）、　（５）弐参照）を生成するものであり、
適応ディジタルフィルタ２６は機能的にはスピーカ６Ｆ
及び６Ｒへの出力チャンネル数に応じたフィルタを個々
に有し、基準信号Ｓを入力し、その時点で設定されてい
るフィルタ係数に基づき畳込み処理を行ってスピーカ駆
動信号Ｘ、を出力するものである。マイクロプロセッサ
３４は、残留騒音検出信号ｙ、及びｙ２並びにフィルタ
処理された基準信号ｒ、を入力し、適応フィルタ２６の
フィルタ係数をＬＭＳアルゴリズムを用いて変更するよ
うになっている。

二こで、各プロセッサユニットＩＯＦ及び１０Ｒの制御
原理を一般式を用いて説明する。今、１番目のマイクロ
ホン７Ｆ及び７Ｒが検出した残留騒音検出信号をｙｔ（
ｎ）、ラウド・スピーカ６Ｆ及び６Ｒからの制御音（二
次音）が無いときの１番目のマイクロホン７Ｆ及び７Ｒ
が検出した残留騒音検出信号をｙＰＬ　（ｎ）　、ｍ番
目のラウドスピーカ６Ｆ及び６Ｒと１番目のマイクロホ
ン７Ｆ及び７Ｒとの間の伝達関数Ｈ０をＦＩＲ（有限イ
ンパルス応答）関数で表したときのｊ番目（ｊ＝ｏ。

１．２・・・Ｉｃ−１）の項に対応するフィルタ係数を
ＣＬ、ｉ、基準信号を５（ｎ）、基準信号５（ｎ）を入
力しｍ番目のラウドスピーカ６Ｆ及び６Ｒを駆動する適
応フィルタのｉ番目（ｉ＝ｏ、１．２・・・Ｉｋ−１）
の係数をＷｌ、とすると、 ｙｔ　（ｎ）　＝ｙｐｔ（ｎ）　　＋ ・・・・・・・・・・・・（１） が成立する。ここで、（ｎ）が付く項は、何れもサンプ
リング時刻ｎのサンプル値であり、また、Ｌはマイクロ
ホン７Ｆ及び７Ｒの数（本実施例では１個）、Ｍはラウ
ドスピーカ６Ｆ及び６Ｒの数（本実施例では１）、Ｉｃ
はＦＩＲディジタルフィルタで表現されたフィルタ係数
ＣＬ＃のタップ数（フィルタ次数）、Ｉｋは適応フィル
タＷ、のタップ数（フィルタ次数）である。

上式（１）中、右辺の「Σ　Ｗ、４　・ｓ　（ｎ−ｊ−
４）　）　Ｊ（＝Ｘ、）の項は適応フィルタ２６に基準
信号Ｓを入力したときの出力を表し、「ΣＣＬ　ＩＩ　
ｊ・　（ΣＷ□・ｓ　　（ｎ−ｊ−ｉ）　）　Ｊの項は
ｍ番目のスピーカ６Ｆ及び６Ｒに入力された信号エネル
ギがこれらスピーカ６Ｆ及び６Ｒから音響エネルギとし
て出力され、車室３内の伝達関数Ｈｊｉを経て１番目の
マイクロホン７Ｆ及び７Ｒに到達したときの信号を表し
、さらに、「Σ　Σ　ＣＬ□・　（Σ　Ｗ□・ｓ　（ｎ
−ｊ−ｉ）　）　Ｊの右辺全体は、２番目のマイクロホ
ン７Ｆ及び７Ｒへの到達信号を全スピーカについて足し
合わせているから、１番目のマイクロホン７Ｆ及び７Ｒ
に到達する二次音の総和を表す。

次いで、評価関数（最小にすべき変数）Ｊｅを、Ｗ□（
ｎ＋１）　＝　Ｗ□（ｎ）十 Ｊｅ＝Σ　　（ｙｔ　　（ｎ）　　）　”　　　　　　
　・・・・・・・・・・・・（２）とおく。

そして、評価関数Ｊｅを最小にするフィルタ係数Ｗ、を
求めるために、本実施例ではＬＭＳアルゴリズムを採用
する。つまり、評価関数Ｊｅを各フィルタ係数Ｗ□につ
いて偏微分した値で当該フィルタ係数Ｗ□を更新する。

そこで、（２）式より、 ・・・・・・・・・・・・（３） となるが、（１）式より ・・・・・・・・・・・・（４） となるから、この（４）式の右辺をｒｔｓ（ｎ−４）と
おけば、フィルタ係数の書換え式は重み係数γ、も含め
た形で以下の（５）式により得られる。

・・・・・・・・・・・・（５） ここで、αは収束係数であり、フィルタが最適に収束す
る速度や、その際の安定性に関与する。なお、収束係数
αを本実施例では一つの定数のように扱っているが、各
フィルタ係数毎に異なる収束係数（α、、）とすること
もできるし、また重み係数γ、を一緒に取り込んだ係数
（α、）として演算することもできる。

このように、適応フィルタ２６のフィルタ係数ＷＡｉ（
ｎ＋１）をマイクロフォン７Ｆ及び７Ｒから出力される
残留騒音検出信号ｙ＋（ｎ）及びｙｚ（ｎ）の出力とク
ランク角センサ９の基準信号ｓ　（ｎ）に基づいてＬ　
Ｍ　Ｓ　（Ｌｅａｓｔ　Ｍｅａｎ　５ｑｕａｒｅ）適応
アルゴリズムに従って順次更新することにより、入力さ
れる残留騒音検出信号ｙ＋（ｎ）及びｙｚ（ｎ）が常に
最小となるように駆動信号ｘ、（ｎ）及びｘ＝（ｎ）が
形成され、これがラウドスピーカ６Ｆ及び６Ｒに供給さ
れてこれらから出力される制御音によって騒音が相殺さ
れる。

ところが、各領域においては、自己の領域内のマイクロ
フォン７Ｆ及び７Ｒに自己の領域内のラウドスピーカ６
Ｆ及び６Ｒの他隣接する領域のラウドスピーカ６Ｒ及び
６Ｆの制御音が入力されるので、この隣接する領域から
の制御音の影響を除去するために、各駆動信号Ｘ１及び
Ｘ２　（信号を周波数域で表している）が駆動信号補正
回路１１Ｆ及びＩＩＲに供給される。一方の駆動信号補
正回路１１Ｆは、プロセッサユニット１０Ｒから出力さ
れる駆動信号Ｘｚ　　（信号を周波数域であられしてい
る）が入力され、この駆動信号Ｘ２に予め設定されたラ
ウドスピーカ６Ｒとマイクロフォン７Ｆとの間の伝達関
数Ｈｚ＋をラウドスピーカ６Ｆとマイクロフォン７Ｆと
の間の伝達関数Ｈ８で除した値（Ｈ２１／Ｈ１＋）を乗
算する演算回路１２Ｆと、前記プロセッサユニットＩＯ
Ｆから出力される駆動信号ＸＩから演算回路１２．Ｆの
乗算出力を減算する減算器１３Ｆとで構成され、この減
算器１３Ｆから下記（６）式で表される補正駆動信号文
。

が出力され、これがアンプ１４Ｆで増幅されてラウドス
ピーカ６Ｆに供給される。

ここで、Ｘ、、Ｘ、、父、は各信号を周波数域で表した
ものであり、伝達関数Ｉ−１，，，Ｈ２，は予め測定さ
れて設定される。これら伝達関数Ｈ，□、Ｈ２，を設定
するには、第１図に示すように、予め各ラウドスピーカ
６Ｆ及び６Ｒに個別にホワイトノイズ発生器１５からの
ホワイトノイズ信号を、低域通過フィルタ１６及びＡ／
Ｄ変換器１７を介してプロセッサユニットＩＯＦ及びＩ
ＯＲに個別に供給し、これらホワイトノイズ信号によっ
てラウドスピーカ６Ｆ及び６Ｒを個別に駆動し、このと
きの各マイクロフォン７Ｆ及び７Ｒから出力される残留
騒音検出信号に基づいて、ラウドスピーカ６Ｆとマイク
ロフォン７Ｆ及び７Ｒとの間の伝達関数Ｈｚ＋Ｈ１２並
びにラウドスピーカ・６Ｒとマイクロフォン７Ｆ及び７
Ｒとの間の伝達関数Ｈ２１，Ｈ２゜を設定する。

上記（６）式は周波数域の式なので、実際には次式でリ
アルタイム演算を行う。

ここで、父１．Ｘｌ＋　Ｘ　２及びｈｉｌ＋は夫々文、
、Ｘ、、Ｘ２及びＨ２、／　）ｉ　、　、を逆フーリエ
変換したもので、サンプル番号ｎの関数、ｍはフィルタ
次数である。

Ｈ，、、トｉｚ＋は予め測定して設定されているので、
Ｈｚ＋／　Ｈ、を逆フーリエ変換したＡ２１をメモリ上
格納しておけばよい。

上記（７）式の右辺第２項の演算回路１２Ｆで行うたた
み込み演算は、第３図に示すＦＩＲフィルタ２１で容易
に得ることができる。すなわち、順次直列に接続された
Ｎ−１個のレジスタＤ、、Ｄ２・・・”・Ｄ　Ｈ−１ど
、入力信ｘｚ（ｎ）にフィルタ係数ｈｔ、（ｏ）を乗算
する乗算器Ｍｅ、遅延回路り、〜ＤＮ−１の出力に夫々
フィルタ係数ｈ２１を乗算する乗算器Ｍ１〜Ｍ、、とで
構成され、各乗算器ｍ　６−Ｍ　Ｈ−１の乗算出力が加
算されることにより、（７）弐の右辺第２項を得ること
ができる。

なお、ＦＩＲフィルタ２１でフィルタ係数ｈ２（ｍ）が
ｍ＜０で値を持つと実際上問題となることがある。すな
わち、因果的でないフィルタとなると未来の情報が必要
になるのであるが、本実施例では、ｈｚ＋はＨｚ＋／Ｈ
ｚ□と等価であるが、第１図に示すように、伝達関数Ｈ
１１より伝達関数Ｈ２，の方が経路が長（、Ｈ２，／Ｈ
，、の位相は必ず負となり、伝達関数の絶対位相が０°
より大となることはないので、伝達関数ｈ２１の出力は
過去にのみ存在し、前記（３）式の演算はいつでも可能
である。

したがって、ラウドスピーカ６Ｆ及び６Ｒとマイクロフ
ォン７Ｆ及び７Ｒとの配置は、自己の領域のスピーカ及
びマイクロフォン間の距離が、マイクロフォンと隣接す
る他の領域のスピーカとの距離より短く設定されている
。

他方の駆動信号補正回路１１Ｒについても、プロセッサ
ユニッｌ−１０Ｆから出力される駆動信号Ｘ１に伝達関
数の比Ｉ−１、□／Ｈ２Ｋを乗算する演算回路１．２　
Ｒと、前記プロセッサユニットＩＯＲから出力される駆
動信号Ｘｌから演算回路１２Ｒの乗算出力を減算する減
算器１３Ｒとで構成され、この減算器１３Ｒから下記（
８）式で表される補正駆動信号文、が出力され、これが
アンプ１４Ｒで増幅されてラウドスピーカ６Ｆに供給さ
れる。

二の（４）式は周波数域であられされているので、実際
には、演算回路１２ＲとしてＦＩＲフィルタを適用して
次式でリアルタイム演算を行う。

次に、上記実施例の動作を説明する。

エンジン８を始動すると、エンジン８の回転振動が車体
を介して車室３に伝わり、車室３内にこもり音として残
留する。このときのエンジン回転状態は、クランク角セ
ンサ９によって検知され、エンジン８の回転数に対応し
た基準信号Ｓがプロセッサ・ユニットＩＯＦ及びＩＯＲ
に出力される。

一方、マイクロフォン７Ｆ及び７Ｒはその設置位置（観
測点）に残留している音を検知し、これに応じた残留騒
音検出信号Ｙ、及びＹ２を同様にプロセッサ・ユニッ）
ＩＯＦ及びＩＯＲに出力する。

このため、プロセッサユニッｌ−１０Ｆ及び１０ＲでＬ
ＭＳアルゴリズムに従って、基準信号Ｓ及び残留騒音検
出信号Ｙ、及びＹ２に基づいて残留騒音検出信号の自乗
が最小となるように駆動信号出力値Ｘ、及びＸ２が形成
され、これらが夫々駆動信号補正回路１１Ｆ及び１１　
Ｈに供給される。

したがって、駆動信号補正回路１１Ｆ及び１１Ｒの乗算
器１２Ｆ及び１２Ｒで、隣接する領域５Ｒ及び５Ｆのプ
ロセッサユニットｌＯＲ及び１０Ｆから出力される駆動
信号Ｘ２及びＸ、に伝達関数比Ｈ２Ｉ／Ｈ１及びＨ＋ｚ
／Ｈｚ□を乗算して補正値Ａ、及びＡ２を算出し、算出
された補正値Ａ、及びＡ２を減算器１３Ｆ及び１３Ｒに
供給し、この減算器１３Ｆ及び１３Ｒでプロセッサユニ
ット１０Ｆ及びＩＯＲから出力される駆動信号Ｘ１及び
Ｘ２から補正値Ａ、及びＡ２を減算して、駆動信号補正
値文、及び父２を算出し、この駆動信号補正回路、及び
父２をラウドスピーカ６Ｆ及び６Ｒに供給する。これに
応じてラウドスピーカ６Ｆ及び６Ｒから個別に制御音が
発せられ、この制御音によってこもり音が相殺され、残
留した騒音分が再度マイクロフォン７Ｆ（又は７Ｒ）で
検出される。

ところで、領域５Ｆのマイクロフォン７Ｆには、自己の
領域のラウドスピーカ６Ｆからの制御音以外に隣接する
領域５Ｒのラウドスピーカ６Ｒからの制御音も入力され
るので、マイクロフォン７Ｆから出力される残留騒音検
出信号Ｙ、（信号を周波数域で表している）は、下記０
０）弐で表すことができる。

Ｙ＋＝Ｈｚ父＋＋Ｈ２＋父２　　　　　・・・・・・・
・・・・・ＧＯ）ここで、父、及び父２はラウドスピー
カ６Ｆ及び６Ｒに入力される駆動信号補正値であるので
、上記００）式に前記（６）式及び（８）式を代入する
ことにより、残留騒音検出信号Ｙ１は、 で表すことができる。この（１１）式から明らかなよう
に、領域５Ｆのマイクロフォン７Ｆから出力される残留
騒音検出信号Ｙ、には、隣接する領域５Ｒのラウドスピ
ーカ６Ｒから発せられる制御音の影響を全く受けないこ
とが理解できる。したがって、領域５Ｆで独立した騒音
低減処理を行うことができる。

同様に、領域５Ｒのマイクロフォン７Ｒから出力される
残留騒音検出信号Ｙ２も下記０２）弐で表すことができ
、領域５Ｆのラウドスピーカ６Ｆから発せられる制御音
の影響を受けることなく独立した騒音低減処理を行うこ
とができる。

このように上記実施例で′は、車室３内の分割領域５Ｆ
及び５Ｒ毎に独立した騒音低減処理を行うことができ、
各領域の居住性をより向上させることができる。

なお、上記実施例においては、分割領域５Ｆ及び５Ｒに
乗員が存在するか否かにかかわらず独立した騒音低減処
理を行う場合について説明したが、これに限定されるも
のではなく、前席及び後席の各シートに圧力センサ等の
乗員の有無を検出するシートセンサを配置し、前席側及
び後席側で乗員の不在を検出したときに、該当領域の騒
音低減処理を停止して、乗員が存在する領域のみ騒音低
減処理を行うようにすることもできる。

また、上記実施例においては、各分割領域に夫々一対の
ラウドスピーカ６Ｆ及び６Ｒとマイクロフォン７Ｆ及び
７Ｒを設けた場合について説明したが、これに限定され
るものではなく、複数のラウドスピーカと複数のマイク
ロフォンを配置することもでき、この場合には、プロセ
ッサユニット１０Ｆ及びＩＯＲで前記（４）式及び（５
）式に基づいて各マイクロフォンの残留騒音検出信号の
自乗和が最小となるように、各ラウドスピーカの駆動信
号を形成すると共に、駆動信号補正回路１１Ｆ及び１１
Ｒで、各マイクロフォンと各制御音源との間の伝達関数
比）１．、／Ｈｉｉを制御音源に対する駆動信号Ｘ、に
乗算した補正値Ａ、の総和を駆動信号Ｘ、から減算して
駆動信号補正回路、を得るようにすればよい。

さらに、上記実施例においては、車室空間を前席側及び
後席側の２つの領域に分割した場合について説明したが
、これに限らす座席側及び容度側の２つの領域に分割し
たり、全ての座席毎に分割することもでき、これらの分
割領域毎に少なくとも１つの制御音源及び残留騒音検出
手段を配置すると共に、制御手段及び駆動信号補正手段
を配置するようにすればよい。

なおさらに、上記実施例においては、駆動信号補正回路
１１Ｆ及びＩＩＲを設けた場合について説明したが、マ
イクロフォン７Ｆ及び７Ｒとして指向性の強いマイクロ
フォンを適用し、その指向性の強い方向を各分割領域・
で支配的な騒音源の方向に一致させようにしてもよく、
この場合には残留騒音を正確に検出することができる。

また、この発明の能動型騒音制御装置は前述した実施例
のように車両の車室に適用する装置に限定されることな
く、例えば航空機のキャビンに適用する装置であっても
よいし、複数の空調用室外機の回転に起因した室内騒音
を低減させるように構成した装置とすることもできる。

一方、前述した実施例では複数の騒音源が車室という一
種の閉じられた空間の外部に在る場合を説明したが、こ
の発明は騒音源がそのような閉空間の内部に設置されて
いる場合にも適用できる。

さらに、前述した実施例では騒音発生状態検出手段の検
出内容として、エンジン振動に起因したこもり音、排気
騒音に相関のあるクランク角信号、を用いる場合につい
て説明したが、ロードノイズに相関のあるサスペンショ
ン振動のピックアップ信号、ドアミラー付近における風
切り音のピックアップ信号、ディファレンシャルギヤや
トランスミッションのケース振動に対するピックアップ
信号（駆動力伝達系のケース振動に起因した騒音に相関
のある信号）、車速計測用としてのトランスミッション
の出力軸の回転に応じたパルス信号（，１−ランスミッ
ションやディファレンシャルギヤの噛み合い因る騒音に
相関のある信号）をも取り込んだ多チャンネルであって
もよいし、これらの内の任意のものの組合せであっても
よい。

さらにまた、この発明のフィルタ係数更新のアルゴリズ
ムは、前述した実施例記載のようなＬＭＳアルゴリズム
のほか、例えば周波数領域のＬＭＳアルゴリズムのよう
に評価関数を最小にするものであればよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、請求項（１）に係る能動型騒音制
御装置によれば、騒音源の騒音発生状態に関する信号を
検出する騒音発生状態検出手段を設けると共に、騒音源
からの騒音が伝達される所定空間を複数の領域に分割し
、各分割領域毎に、制御音源と、残留騒音検出手段と、
騒音発生状態検出手段及び残留騒音検出手段′の検出信
号に基づいて制御音源を駆動する制御手段と、この制御
手段の駆動信号を隣接する分割領域の制御音に応じて補
正する駆動信号補正手段とを備えた構成としたので、駆
動信号補正手段で隣接する他の領域の制御音源から発せ
られる制御音の影響を除去する補正駆動信号を得ること
ができ、これを制御音源に入力することにより、各分割
領域毎に独立して騒音低減処理を行うことが可能となり
、分割領域内での騒音低減効果をより向上させることが
できる効果が得られる。

また、請求項（２）に係る能動型騒音制御装置によれば
、駆動信号補正手段で、予め測定した自己の領域内の残
留騒音検出手段と自己の領域の制御音源及び隣接する他
の分割領域の制御音源との間の伝達関数Ｈ９、及びＨｊ
　ｉの比Ｈ，／Ｈｉ、に隣接する分割領域の制御手段か
ら出力される駆動信号を乗した補正値を算出し、この補
正値を自己の制御手段から出力される駆動信号から減算
して補正駆動信号を得るように構成されているので、こ
の補正駆動信号によって制御音源を駆動することにより
、残留騒音検出手段から出力される残留騒音検出信号中
に隣接する分割領域の制御音源からの制御音による信号
成分を含むことがなくなり、分割領域毎に独立した騒音
低減処理を行うことができる効果が得られる。

さらに、請求項（３）に係る能動型騒音制御装置によれ
ば、所定空間を車室空間とし、この車室空間を座席に応
じた所定数に分割するようにしているので、分割された
領域の座席に着席した乗員に対して最適な騒音低減処理
を行うことができる効果が得られる。

またさらに、請求項（４）に係る能動型騒音制御装置に
よれば、各座席に乗員検出手段を設けることにより、乗
員が検出された座席を含む分割領域のみ騒音低減処理を
行うことができ、不要な分割領域の騒音低減処理を省略
することができる効果が得られる。

なおさらに、請求項（５）に係る能動型騒音制御装置に
よれば、残留騒音検出手段を指向性マイクロフォンで構
威し、その指向性の強い方向を該当分割領域で支配的な
騒音源方向に一致させることにより、残留騒音を正確に
検出することができる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す概略構成図、第２図
はプロセッサユニットの一例を示すブロック図、第３図
はＦＩＲフィルタを示すブロック図である。 図中、■は車体、３は車室（所定空間）、４Ｆは前部座
席、４Ｒは後部座席、５Ｆは前部座席側分割領域、５Ｒ
は後部座席側分割領域、６Ｆ、６Ｒはラウドスピーカ（
制御音源）、’７Ｆ、７Ｒはマイクロフォン（残留騒音
検出手段）、８はエンジン（騒音源）、９はクランク角
センサ（騒音発生状態検出手段）、ＩＯＦ、ＩＯＲはプ
ロセッサユニット（制御手段）、ＩＩＦ、ＩＩＲは駆動
信号補正回路（駆動信号補正手段）、１２Ｆ、１２Ｒは
乗算回路、１３Ｆ’、１３Ｒは減算器、２２は周波数−
電圧変換回路、２４はディジタルフィルタ、２６は適応
ディジタルフィルタ、３４はマイクロプロセッサである
。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定空間内で騒音源から伝達される騒音と制御音
   源から発生させた制御音とを干渉させて騒音を低減させ
   るようにした能動型騒音制御装置において、前記騒音源
   の騒音発生状態に関する信号を検出する騒音発生状態検
   出手段を設けると共に、前記所定空間を複数の領域に分
   割し、各分割領域毎に、制御音源と、残留騒音を検出す
   る残留騒音検出手段と、前記騒音発生状態検出手段及び
   残留騒音検出手段の検出信号に基づいて前記制御音源を
   駆動する駆動信号を出力する制御手段と、該制御手段の
   駆動信号を隣接する分割領域の制御音に応じて補正する
   駆動信号補正手段とを備えたことを特徴とする能動型騒
   音制御装置。
2. （２）前記駆動信号補正手段は、予め自己の領域の制御
   音源及び隣接する分割領域の制御音源と自己の残留騒音
   検出手段との間の伝達関数Ｈ＿ｉ＿ｉ及びＨ＿ｊ＿ｉを
   夫々求め、両者の比Ｈ＿ｊ＿ｉ／Ｈ＿ｉ＿ｉに隣接する
   分割領域の制御手段から出力される駆動信号を乗じた値
   を補正値として自己の制御手段から出力される駆動信号
   から減算して補正駆動信号を得るように構成されている
   請求項（１）記載の能動型騒音制御装置。
3. （３）所定空間が車両の車室であり、分割領域が各座席
   毎又は前部座席と後部座席である請求項（１）又は（２
   ）に記載の能動型騒音制御装置。
4. （４）各座席に乗員検出手段を設け、該乗員検出手段で
   乗員を検出した領域についてのみ制御手段及び駆動信号
   補正手段を作動させるようにした請求項（３）記載の能
   動型騒音制御装置。
5. （５）残留騒音検出手段が指向性マイクロフォンで構成
   され、指向性の強い方向を各領域で支配的な騒音源方向
   に一致させたことを特徴とする請求項（１）に記載の能
   動型騒音制御装置。