JPH05281983A - Vibration reduction device - Google Patents

Vibration reduction device

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Publication number
JPH05281983A
JPH05281983A JP4075001A JP7500192A JPH05281983A JP H05281983 A JPH05281983 A JP H05281983A JP 4075001 A JP4075001 A JP 4075001A JP 7500192 A JP7500192 A JP 7500192A JP H05281983 A JPH05281983 A JP H05281983A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vibration
reverse
periodic
reducing
noise
Prior art date
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Pending
Application number
JP4075001A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsurou Butsuen
哲朗 佛圓
Hiroshi Uchida
博志 内田
Norihiko Nakao
憲彦 中尾
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.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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 Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
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Publication of JPH05281983A publication Critical patent/JPH05281983A/en
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  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To reduce periodic vibration by simple constitution which eliminates the need to directly detect the vibration of a vibration source as to the vibration reducing device which reduces the vibration by generating inverse vibration for the vibration to be reduced. CONSTITUTION:This vibration reducing device is provided with a speaker 18 which generates a canceling sound for a noise d(k) at a specific position, a predicting means 22 which predicts a canceling sound z(k) at the specific position due to the canceling sound generated by the speaker 18, a microphone 14 which detects the sound at the specific position, and a control means 24 which generates a control signal y(k) for driving the speaker 18 according to the difference x(k) between the sound e(k) detected by the microphone 14 and a canceling sound y'(k) predicted by the predicting means 22.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、低減させたい振動に対
して該振動を打ち消す逆振動を発生してこれを低減させ
たい振動に重ねることによって振動低減を図る振動低減
装置に関し、特に、周期振動の低減に係る振動低減装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibration reducing device for reducing a vibration by generating a reverse vibration for canceling the vibration to be reduced and superposing the reverse vibration on the vibration to be reduced, and particularly to a cycle The present invention relates to a vibration reduction device for reducing vibration.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えば自動車の室内におけるエン
ジン騒音、排気騒音、風騒音等の騒音(空気の振動)
や、エンジン振動、路面振動等による車体の振動など、
不快あるいは障害となる振動を低減させたいという要請
は種々の分野においてある。
2. Description of the Related Art Conventionally, noise (air vibration) such as engine noise, exhaust noise, wind noise, etc., in the interior of an automobile, for example.
And vibration of the car body due to engine vibration, road surface vibration, etc.
The demand for reducing unpleasant or disturbing vibrations is in various fields.

【0003】近年、低減させたい振動に対して該振動を
打ち消す逆振動を発生してこれを低減させたい振動に重
ねることによって振動低減を図るいわば積極的振動低減
対策が注目されている。
In recent years, a so-called positive vibration reduction measure has been attracting attention in order to reduce the vibration by generating a reverse vibration for canceling the vibration to be reduced and superposing it on the vibration to be reduced.

【0004】このような積極的防振対策に関する従来技
術としては、特表平1-501344号公報に開示された振動低
減装置が知られている。図5はこの従来技術による振動
低減装置を説明するための制御ブロック図である。図5
に示すように、上記公報記載の振動低減装置は、所定部
位における振動を検出する振動検出手段(マイクロホ
ン)2と、上記所定部位における振動を低減させるため
の逆振動を発生する逆振動発生手段(スピーカ)4と、
該逆振動発生手段4を駆動させるための制御信号y(k)
(k はサンプリング時刻を表わすパラメータ。以下同
様。)を生成する制御手段6とから構成されている。
As a conventional technique relating to such a positive anti-vibration measure, a vibration reducing device disclosed in Japanese Patent Publication No. 1-501344 is known. FIG. 5 is a control block diagram for explaining the vibration reducing device according to this conventional technique. Figure 5
As shown in FIG. 1, the vibration reduction device described in the above publication includes a vibration detection unit (microphone) 2 that detects vibration in a predetermined region, and a reverse vibration generation unit (microphone) that generates reverse vibration for reducing vibration in the predetermined region ( Speaker) 4,
Control signal y (k) for driving the reverse vibration generating means 4
(K is a parameter representing the sampling time. The same applies hereinafter).

【0005】上記制御信号y(k)は、振動源(エンジン)
8の振動(あるいは振動源8の振動の情報が得られるも
の)を直接検出し、この検出信号に基づいて生成したリ
ファレンス信号r(k)を制御手段6内の適応フィルタ<f>
(なお、本願明細書においてはベクトルを表わす場合、
符号に< > を付すものとする。)に通過させることによ
り生成されている。この制御信号y(k)により上記逆振動
発生手段4が駆動され、振動源8から上記所定部位に伝
達された低減させたい振動d(k)に対する逆振動z(k)が発
生されて上記振動d(k)に重ねられる。
The control signal y (k) is a vibration source (engine).
8 (or information from which vibration information of the vibration source 8 is obtained) is directly detected, and the reference signal r (k) generated based on this detection signal is used as an adaptive filter <f> in the control means 6.
(Note that in the present specification, when a vector is represented,
<> Is attached to the code. ) Is generated by passing it through. The control signal y (k) drives the reverse vibration generating means 4 to generate the reverse vibration z (k) for the vibration d (k) to be reduced which is transmitted from the vibration source 8 to the predetermined portion, whereby the vibration is generated. Overlaid on d (k).

【0006】振動源8から伝達される振動d(k)と逆振動
発生手段4から伝達される振動z(k)との合成振動は、振
動検出手段2により検出され、これがエラー信号e(k)と
して制御手段6に入力される。そして、上記適応フィル
タ<f> の係数は、上記エラー信号が最小となるように時
々刻々と調整され、これにより振動低減が図られること
になる。
The combined vibration of the vibration d (k) transmitted from the vibration source 8 and the vibration z (k) transmitted from the inverse vibration generating means 4 is detected by the vibration detecting means 2, and this is detected by the error signal e (k ) Is input to the control means 6. Then, the coefficient of the adaptive filter <f> is adjusted every moment so that the error signal is minimized, whereby the vibration is reduced.

【0007】このように、従来の振動低減装置は、振動
源8の振動を直接検出してリファレンス信号r(k)を生成
し、このリファレンス信号r(k)に基づいて振動源8から
伝達された所定部位における振動d(k)に対する逆振動z
(k)を発生するというフィードフォワード制御的なシス
テム構成となっている。
As described above, the conventional vibration reduction device directly detects the vibration of the vibration source 8 to generate the reference signal r (k), and transmits the reference signal r (k) from the vibration source 8 based on the reference signal r (k). Inverse vibration z with respect to vibration d (k)
The system has a feedforward control system that generates (k).

【0008】なお、上記適応フィルタ<f> の係数の調整
を行なうための適応アルゴリズムとしては、LMS法
(Least Mean Square Method)、シンプレックス(Simpl
ex)法、ポエル(Powell)法などが知られており、図5に
示すのはこのうちLMS法によるものである。LMS法
では、逆振動発生手段4と振動検出手段2との間の伝達
関数<h> をも考慮して適応フィルタ<f> の係数を調整す
るために、上記伝達関数<h> をフィルタ10によりモデル
化した伝達関数モデル<h°> を用いており、これにより
逆振動発生手段4と振動検出手段2との間の空間的距離
がいわば補間されることになる。
As the adaptive algorithm for adjusting the coefficient of the adaptive filter <f>, there are LMS method (Least Mean Square Method) and simplex (Simpl).
ex) method, Powell method, etc. are known, and the one shown in FIG. 5 is based on the LMS method. In the LMS method, in order to adjust the coefficient of the adaptive filter <f> in consideration of the transfer function <h> between the inverse vibration generating means 4 and the vibration detecting means 2, the transfer function <h> is adjusted by the filter 10 The transfer function model <h °> modeled by is used, and the spatial distance between the inverse vibration generating means 4 and the vibration detecting means 2 is, as it were, interpolated.

【0009】また、図5においては、説明の都合上適応
フィルタの数、逆振動発生手段4および振動検出手段2
等の個数をいずれも1つとしているが、実際にはこれら
が複数個設けられることが多い。さらに、図5において
は、振動源8、振動検出手段2間の伝達特性を伝達関数
<g> として示している。
Further, in FIG. 5, the number of adaptive filters, the inverse vibration generating means 4 and the vibration detecting means 2 are shown for convenience of explanation.
Although the number of each of these and the like is one, in reality, a plurality of these are often provided. Further, in FIG. 5, the transfer characteristic between the vibration source 8 and the vibration detection means 2 is represented by a transfer function.
Shown as <g>.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
振動低減装置では、逆振動を発生させるために、振動源
の振動を直接検出して生成したリファレンス信号を用い
ている。しかし、リファレンス信号を生成するために
は、振動源の振動を直接検出するための専用のセンサ
や、検出した信号の波形整形を行なうための回路などが
必要となるので装置の構成が複雑となり、またコスト高
にもなる。
As described above, in the conventional vibration reducing apparatus, the reference signal generated by directly detecting the vibration of the vibration source is used to generate the reverse vibration. However, in order to generate the reference signal, a dedicated sensor for directly detecting the vibration of the vibration source, a circuit for shaping the waveform of the detected signal, and the like are required, so the configuration of the device becomes complicated, In addition, the cost becomes high.

【0011】また、従来の振動低減装置においては、振
動源の振動を直接検出して生成したリファレンス信号に
基づいて、振動源から所定部位に伝達された振動を打ち
消すための逆振動を発生させるので、上記所定部位にお
ける振動低減効果が十分に得られるためには、リファレ
ンス信号と上記所定部位において低減させたい振動との
間に高い相関関係があることが必要となる。しかしなが
ら、振動源から発生した振動は、上記所定部位に伝達さ
れる途中でサチレーションを起こして該振動中に不必要
な成分が混入したり、他の振動源からの異なる振動が混
入したりして、非線型な変形を受けることが多く、した
がってリファレンス信号と低減させたい振動との間に高
い相関関係を得ることは困難となる。このような高い相
関関係のあるリファレンス信号が生成できない場合、従
来の振動低減装置では十分な振動低減効果が得られない
という問題があった。
Further, in the conventional vibration reducing device, the reverse vibration for canceling the vibration transmitted from the vibration source to the predetermined portion is generated based on the reference signal generated by directly detecting the vibration of the vibration source. In order to sufficiently obtain the vibration reducing effect in the predetermined portion, it is necessary that there is a high correlation between the reference signal and the vibration to be reduced in the predetermined portion. However, the vibration generated from the vibration source may be saturated during the transmission to the above-mentioned predetermined site, and unnecessary components may be mixed in the vibration, or different vibrations may be mixed from other vibration sources. However, it is often subjected to nonlinear deformation, and thus it becomes difficult to obtain a high correlation between the reference signal and the vibration to be reduced. If a reference signal having such a high correlation cannot be generated, there is a problem that the conventional vibration reducing device cannot obtain a sufficient vibration reducing effect.

【0012】本発明は、上記課題に鑑み、振動源の振動
を直接検出してリファレンス信号を生成する必要のない
簡易な構成により十分な振動低減効果を得られる振動低
減装置を提供することを目的とするものである。
In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a vibration reducing device that can obtain a sufficient vibration reducing effect with a simple structure that does not need to directly detect the vibration of a vibration source and generate a reference signal. It is what

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明による振動低減装置は、周期振動を低減させる
振動低減装置であって、所定部位における振動を低減さ
せるための逆振動を発生する逆振動発生手段と、該逆振
動発生手段が発生した逆振動に起因する前記所定部位に
おける振動を予測する予測手段と、前記所定部位におけ
る振動を検出する振動検出手段と、該振動検出手段が検
出した前記所定部位における振動と前記予測手段が予測
した前記所定部位における振動との差に基づいて前記逆
振動発生手段を駆動させるための制御振動を生成する制
御手段と、を備えてなることを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, a vibration reducing device according to the present invention is a vibration reducing device for reducing periodic vibration, and generates reverse vibration for reducing vibration at a predetermined portion. Reverse vibration generating means, predicting means for predicting vibration in the predetermined part due to reverse vibration generated by the reverse vibration generating means, vibration detecting means for detecting vibration in the predetermined part, and detection by the vibration detecting means Control means for generating control vibration for driving the reverse vibration generating means based on a difference between the vibration in the predetermined portion and the vibration in the predetermined portion predicted by the predicting means. It is what

【0014】[0014]

【作用および効果】上記本発明による振動低減装置は、
所定部位における振動を低減させるための逆振動を逆振
動発生手段により発生する一方、該逆振動発生手段が発
生した逆振動に起因する上記所定部位における振動を予
測手段により予測すると共に、上記所定部位における振
動を検出手段により検出して、該検出手段が検出した振
動と上記予測手段とが予測した振動との差に基づいて上
記逆振動発生手段を駆動させるための制御信号を制御手
段により生成することによって、上記所定部位における
周期振動を低減させるものである。
The operation and effect of the vibration reducing device according to the present invention is as follows.
The reverse vibration for reducing the vibration at the predetermined portion is generated by the reverse vibration generating means, while the vibration at the predetermined portion caused by the reverse vibration generated by the reverse vibration generating means is predicted by the predicting means, and the predetermined portion is also generated. The vibration in the above is detected by the detecting means, and the control means generates the control signal for driving the reverse vibration generating means based on the difference between the vibration detected by the detecting means and the vibration predicted by the predicting means. By doing so, the periodic vibration in the predetermined portion is reduced.

【0015】所定部位において低減したい振動、例えば
自動車のエンジン駆動に起因する振動等には、周期性を
有する周期振動が多い。したがって所定部位における周
期振動を低減させれば、周期的でない振動が残るとして
も、その振動低減効果は高いといえる。
Vibrations to be reduced at a predetermined portion, such as vibrations caused by driving an automobile engine, are often periodic vibrations having periodicity. Therefore, it can be said that if the periodic vibration in the predetermined portion is reduced, even if the non-periodic vibration remains, the vibration reducing effect is high.

【0016】所定部位における周期振動を低減させるた
めには、該周期振動に対して該周期振動と逆位相の関係
にある振動を重ね合わせればよい。ところで、周期振動
の各周期ごとの振動には非常に強い相関関係があるの
で、周期振動のある周期の振動と逆位相の関係にある逆
振動は、上記周期とは位相のずれた周期遅れの振動に重
ね合せてもこれを打ち消すことができる。
In order to reduce the periodic vibration in the predetermined portion, it is sufficient to superimpose the periodic vibration on the periodic vibration in a phase opposite to the periodic vibration. By the way, since the vibration of each cycle of the periodic vibration has a very strong correlation, the reverse vibration having the antiphase relationship with the vibration of the certain cycle of the periodic vibration has a cycle delay that is out of phase with the above cycle. This can be canceled by superimposing it on the vibration.

【0017】すなわち、所定部位において実際に振動検
出手段に検出された周期振動のある周期の振動に基づい
てこの振動を打ち消す逆振動を生成すれば、この逆振動
を上記周期振動の周期遅れの振動に重ねることにより該
周期遅れの振動を打ち消すことが可能となり、この動作
を連続して行なえば上記所定部位における周期振動を打
ち消すことができることとなる。ただし、上記振動検出
手段は、上記所定部位において低減させたい周期振動
と、逆振動発生手段からの逆振動との合成振動を検出し
ていることになるので、次の逆振動を生成するために
は、この検出した合成振動から逆振動発生手段からの逆
振動を除く必要がある。
That is, if a reverse vibration that cancels this vibration is generated on the basis of the vibration of a certain cycle of the periodic vibration actually detected by the vibration detecting means at a predetermined portion, this reverse vibration is a vibration delayed by the cycle of the periodic vibration. It is possible to cancel the vibration delayed by the cycle, and by repeating this operation, it is possible to cancel the cyclic vibration at the predetermined portion. However, since the vibration detecting means detects the combined vibration of the periodic vibration desired to be reduced at the predetermined portion and the reverse vibration from the reverse vibration generating means, in order to generate the next reverse vibration. Must remove the reverse vibration from the reverse vibration generating means from the detected combined vibration.

【0018】そこで本発明による振動低減装置では、逆
振動発生手段が発生した逆振動に起因する所定部位にお
ける振動を予測する予測手段を設け、この予測手段が予
測した振動を振動検出手段が検出した振動から除くよう
にしている。こうすることにより、本発明による振動低
減装置は、所定部位において実際に検出された振動に基
づいて、逆振動を生成するというフィードバック制御に
よるシステム構成となっている。
Therefore, in the vibration reducing apparatus according to the present invention, a predicting means for predicting the vibration at a predetermined portion due to the reverse vibration generated by the reverse vibration generating means is provided, and the vibration detecting means detects the vibration predicted by the predicting means. I try to exclude it from vibration. By doing so, the vibration reduction device according to the present invention has a system configuration based on feedback control in which reverse vibration is generated based on vibration actually detected at a predetermined portion.

【0019】このように、本発明による振動低減装置に
よれば、従来技術のように振動源の振動を直接検出して
リファレンス信号を生成する必要がないので、構成が簡
易となり、コストの低減が図れる。また、リファレンス
信号を利用しないで、実際に振動検出手段が検出した周
期振動に基づいて逆振動を生成し、これを相関性の高い
周期遅れの振動と重ねることによって振動を打ち消すの
で、効果的に周期振動の低減が図れ、これにより十分な
振動低減効果を奏する。
As described above, according to the vibration reducing apparatus of the present invention, it is not necessary to directly detect the vibration of the vibration source to generate the reference signal as in the prior art. Therefore, the structure is simplified and the cost is reduced. Can be achieved. Further, without using the reference signal, reverse vibration is generated based on the periodic vibration actually detected by the vibration detecting means, and the vibration is canceled by superimposing this on the vibration with the highly delayed cycle delay, so it is effective. Periodic vibrations can be reduced, and a sufficient vibration reduction effect can be achieved.

【0020】[0020]

【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明による振動
低減装置の実施例を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of a vibration reducing device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0021】図1は本発明の一実施例による振動低減装
置の概略を示す図である。
FIG. 1 is a schematic view of a vibration reducing device according to an embodiment of the present invention.

【0022】図示した本実施例による振動低減装置は、
自動車の室内における振動のうち、乗員が着座した位置
において感じられる耳障りな周期的な空気の振動、すな
わち周期騒音を低減させるものである。図1に示すよう
に、この振動低減装置は、各座席のヘッドレスト12位置
に取り付けられた振動検出手段としての複数個のマイク
ロホン14と、該各マイクロホン14によって検出された騒
音を変換してなる検出信号を入力されるコントローラ16
と、該コントローラ16により駆動され上記ヘッドレスト
12位置における騒音を低減させる音を発生する逆振動発
生手段としての複数個のカピーカ18とを備えている。
The vibration reducing apparatus according to the present embodiment shown in the drawing is
Among the vibrations in the interior of an automobile, the object is to reduce annoying periodic air vibrations, that is, periodic noises, which are felt at a position where an occupant is seated. As shown in FIG. 1, this vibration reduction device includes a plurality of microphones 14 as vibration detection means attached to the position of the headrest 12 of each seat, and a detection made by converting noise detected by each microphone 14. Controller that receives signal 16
And the headrest driven by the controller 16
It is provided with a plurality of capers 18 as a reverse vibration generating means for generating a sound for reducing noise at 12 positions.

【0023】上記各マイクロホン14は、各乗員の両耳の
位置と略一致する位置に配されており、これによりコン
トローラ16には、各乗員に実際に聞こえている音に応じ
た検出信号が入力されることになる。また、上記各スピ
ーカ18は、CD、磁気テープ、チューナ等からの音声信
号を音に変えて出力する一般のオーディオ用スピーカで
あって、このような音と上記騒音の打ち消し音とを同時
に、または一方のみを出力するようになっている。
The microphones 14 are arranged at positions substantially corresponding to the positions of both ears of each occupant, so that a detection signal corresponding to the sound actually heard by each occupant is input to the controller 16. Will be done. Further, each of the speakers 18 is a general audio speaker that converts a sound signal from a CD, a magnetic tape, a tuner, or the like into a sound and outputs the sound. Such a sound and a noise canceling sound are simultaneously or, Only one is output.

【0024】さらに、運転席のインストルメントパネル
近傍には、乗員が本装置のON/OFFあるいは打ち消
す騒音の種類の切換えを適宜行なうためのスイッチ19が
設けられている。
Further, a switch 19 is provided near the instrument panel in the driver's seat for appropriately turning on / off the device or switching the type of noise to be canceled by the occupant.

【0025】本装置は、マイクロホン14が実際に検出し
た周期騒音に基づいて、これを打ち消すための打ち消し
音をスピーカ18より出力し、この打ち消し音を周期騒音
の周期遅れの騒音に重ねることによって、周期騒音の低
減を図るものであり、このよう騒音低減制御は、図2に
示す制御システムによって実行される。
This device outputs a canceling sound for canceling the cyclic noise from the speaker 18 based on the cyclic noise actually detected by the microphone 14, and superimposes the canceling sound on the noise delayed by the cycle of the periodic noise. It is intended to reduce the periodic noise, and the noise reduction control is executed by the control system shown in FIG.

【0026】図2は本実施例による振動低減装置の制御
システムの構成を概略的に示す制御ブロック図である。
FIG. 2 is a control block diagram schematically showing the configuration of the control system of the vibration reducing apparatus according to this embodiment.

【0027】図2に示すようにマイクロホン14には、ス
ピーカ18から出力された打ち消し音に起因するマイクロ
ホン14位置での打ち消し音z(k)(k はサンプル時刻を表
わすパラメータ。以下同様。)と、エンジン等の振動源
20からマイクロホン14位置に伝達された騒音d(k)との合
成音が検出され、この合成音はマイクロホン14によりエ
ラー信号e(k)としてコントローラ16に時々刻々と入力さ
れる。すなわちエラー信号e(k)は、 e(k)=d(k)+z(k) …(1) と表わせる。
As shown in FIG. 2, in the microphone 14, a canceling sound z (k) at the position of the microphone 14 caused by the canceling sound output from the speaker 18 (k is a parameter representing the sample time. The same applies hereinafter). Vibration sources such as engine
A synthesized sound with the noise d (k) transmitted from 20 to the position of the microphone 14 is detected, and the synthesized sound is input to the controller 16 by the microphone 14 as an error signal e (k) every moment. That is, the error signal e (k) can be expressed as e (k) = d (k) + z (k) (1).

【0028】またスピーカ18は、コントローラ16から出
力される制御信号<y>(k)(なお、本願明細書においては
ベクトルを表わす場合、符号に< > を付すものとす
る。)により駆動される。そこで、上記打ち消し音z(k)
は、この制御信号<y>(k)と、スピーカ18、マイクロホン
14間の伝達関数<h> とのたたみ込みによって、下式のよ
うに表わせる。
Further, the speaker 18 is driven by a control signal <y> (k) output from the controller 16 (note that when a vector is represented in the present specification, a symbol <> is attached). .. Therefore, the cancellation sound z (k)
This control signal <y> (k), speaker 18, microphone
By convolving the transfer function between 14 and <h>, it can be expressed as the following equation.

【0029】 z(k)=<y>(k)*<h> …(2) ここで、<y>(k)は時刻k からサンプリング周期ごとの過
去のデータを蓄積したもので、 <y>(k)=[y(k),y(k-1),y(k-2),……] である。
Z (k) = <y> (k) * <h> (2) where <y> (k) is the accumulated past data for each sampling period from time k, and > (k) = [y (k), y (k-1), y (k-2), ...].

【0030】一方、コントローラ16は、上記制御信号<y
>(k)に基づき上記打ち消し音z(k)を予測する予測手段と
してのフィルタ22を備えている。フィルタ22は、スピー
カ18、マイクロホン14間の伝達関数<h> をモデル化した
伝達関数モデル<h°> を有しており、上記制御信号<y>
(k)を該フィルタ22に通過させることにより、上記打ち
消し音z(k)の予測信号 y′(k) が得られることとなる。
すなわち、予測信号 y′(k) は、制御信号<y>(k)と伝達
関数モデル<h°> とのたたみ込みによって、下式のよう
に表わせる。
On the other hand, the controller 16 controls the control signal <y
The filter 22 is provided as a prediction means for predicting the cancellation sound z (k) based on> (k). The filter 22 has a transfer function model <h °> that models the transfer function <h> between the speaker 18 and the microphone 14, and the control signal <y>
By passing (k) through the filter 22, the predicted signal y ′ (k) of the canceling sound z (k) is obtained.
That is, the predicted signal y ′ (k) can be expressed by the following equation by convolving the control signal <y> (k) and the transfer function model <h °>.

【0031】[0031]

【数1】 [Equation 1]

【0032】また、コントローラ16は、上記エラー信号
e(k)と上記予測信号 y′(k) との差に基づいて上記制御
信号<y>(k)を生成する制御手段24を備えている。すなわ
ち、制御信号<y>(k)は、エラー信号e(k)と予測信号 y′
(k) との差によって求まる基本信号x(k)(=e(k)− y′
(k))を、制御手段24の備える適応フィルタ<f> を通過さ
せることにより得られる。そして、この適応フィルタ<f
> の係数は、上記エラー信号e(k)が最小となるように時
々刻々と調整され、これによりマイクロホン14位置での
騒音の低減が図られることになる。
Further, the controller 16 controls the error signal
The control means 24 is provided for generating the control signal <y> (k) based on the difference between e (k) and the predicted signal y ′ (k). That is, the control signal <y> (k) is the error signal e (k) and the prediction signal y ′.
The basic signal x (k) (= e (k) −y ′) obtained by the difference with (k)
(k)) is obtained by passing the adaptive filter <f> included in the control means 24. And this adaptive filter <f
The coefficient of> is adjusted every moment so that the error signal e (k) is minimized, whereby noise at the position of the microphone 14 is reduced.

【0033】すなわち、上記伝達関数モデル<h°> は、
スピーカ18、マイクロホン14間伝達関数<h> をモデル化
したものであるため、
That is, the above transfer function model <h °> is
Since the transfer function <h> between the speaker 18 and the microphone 14 is modeled,

【0034】[0034]

【数2】 [Equation 2]

【0035】であり、したがって、And therefore,

【0036】[0036]

【数3】 [Equation 3]

【0037】となる。これらの関係から上記は基本信号
x(k)は、
[0037] From these relationships, the above is the basic signal
x (k) is

【0038】[0038]

【数4】 [Equation 4]

【0039】となる。It becomes

【0040】ここでd(k)は周期騒音であり、その周期を
Tとすると、
Here, d (k) is a periodic noise, and if its period is T,

【0041】[0041]

【数5】 [Equation 5]

【0042】の関係があるので、上記基本信号x(k)を適
応信号処理して打ち消し音z(k)を調整しながら、該打ち
消し音を周期騒音の周期遅れの騒音d(K- nT)に重ねる
ことによってエラー信号e(k)→0にすることができ、も
って周期騒音の低減を図ることができるのである。
Since the basic signal x (k) is adaptively signal-processed to adjust the canceling sound z (k), the canceling sound is delayed by a noise d (K-nT) which is a periodic delay of the periodic noise. The error signal e (k) → 0 can be changed by superimposing it on the above, and thus the periodic noise can be reduced.

【0043】なお、図2においては、振動源20、マイク
ロホン14間の伝達特性を伝達関数<g> として示してい
る。
In FIG. 2, the transfer characteristic between the vibration source 20 and the microphone 14 is shown as a transfer function <g>.

【0044】また、本実施例においては、上記適応フィ
ルタ<f> の係数の調整を行なうための適応アルゴリズム
26としてLMS法を用いているが、これに代えてシンプ
レックス法やポエル法を用いることもできる。また、振
動源が1つではなく複数個あってもよい。
In the present embodiment, the adaptive algorithm for adjusting the coefficient of the adaptive filter <f> is used.
Although the LMS method is used as 26, the simplex method or the Poel method may be used instead. Further, there may be a plurality of vibration sources instead of one.

【0045】上述のように本実施例による振動低減装置
によれば、振動源の振動を直接検出する必要がないの
で、構成が簡易となりコストの低減が図れる。また、直
接マイクロホン14が検出した周期振動に基づいて打ち消
し音を生成し、この打ち消し音を相関性の高い周期遅れ
の騒音と重ねることによって周期騒音を打ち消すので、
効果的に周期騒音の低減が図れる。
As described above, according to the vibration reducing apparatus of this embodiment, since it is not necessary to directly detect the vibration of the vibration source, the structure is simplified and the cost can be reduced. Further, since a canceling sound is directly generated based on the periodic vibration detected by the microphone 14, and the canceling sound is canceled by superimposing the noise with a period delay having a high correlation,
The periodic noise can be effectively reduced.

【0046】以上、本発明による振動低減装置の一実施
例を説明したが、本発明による振動低減装置は、かかる
態様に限定されるものではなく、種々の変更を行なうこ
とが可能である。
Although one embodiment of the vibration reducing apparatus according to the present invention has been described above, the vibration reducing apparatus according to the present invention is not limited to this mode, and various modifications can be made.

【0047】例えば、上記実施例は、自動車の室内にお
ける周期騒音を低減させるために、スピーカより打ち消
し音を発生する構成としているが、低減させたい周期騒
音が、ある固体(例えばエンジンの車体へのマウント
部)の周期振動に起因するものである場合、この周期振
動を直接低減することによって周期騒音の低減を図るこ
とも可能である。
For example, in the above-mentioned embodiment, in order to reduce the periodic noise in the interior of the automobile, the speaker produces a canceling noise. However, the periodic noise to be reduced is generated by a certain solid (for example, a vehicle body of an engine). When it is caused by the periodic vibration of the mount portion), it is also possible to reduce the periodic noise by directly reducing the periodic vibration.

【0048】このような振動低減装置の概略を図3に示
す。図3は本発明の他の実施例による振動低減装置の概
略を示す図である。
An outline of such a vibration reducing device is shown in FIG. FIG. 3 is a schematic view of a vibration reducing device according to another embodiment of the present invention.

【0049】図3に示す本実施例による振動低減装置が
上記実施例による装置と異なるのは、エンジンEから発
生する周期騒音を低減させるための逆振動を発生する逆
振動発生手段が、スピーカではなくエンジンEの車体フ
レーム28へのマウント部Mに取り付けられたアクチュエ
ータ30である点にある。すなわち、本装置においては、
車室内に設けられた各マイクロホン14により検出された
周期騒音の検出信号がコントローラ16に入力され、コン
トローラ16は、この入力信号に基づいて上記マイクロホ
ン14位置における周期騒音の原因となるエンジンEのマ
ウント部Mにおける車体フレーム28の周期振動を打ち消
すために、その逆振動をアクチュエータ30により発生さ
せ、この逆振動が上記同期振動の周期遅れの振動と重ね
られることにより、車室内における上記周期騒音の低減
が図られる。なお、コントローラ16の構成は、上記実施
例のものと同様であり、説明は省略する。
The vibration reducing apparatus according to the present embodiment shown in FIG. 3 is different from the apparatus according to the above-described embodiment in that the reverse vibration generating means for generating the reverse vibration for reducing the periodic noise generated from the engine E is a speaker. Rather, the actuator 30 is attached to the mount portion M of the engine E on the body frame 28. That is, in this device,
A detection signal of the periodic noise detected by each microphone 14 provided in the vehicle compartment is input to the controller 16, and the controller 16 mounts the engine E that causes the periodic noise at the position of the microphone 14 based on the input signal. In order to cancel the periodic vibration of the body frame 28 in the portion M, its inverse vibration is generated by the actuator 30, and this inverse vibration is superimposed on the oscillation of the synchronous vibration which is delayed by the period, thereby reducing the periodic noise in the vehicle interior. Is planned. Note that the configuration of the controller 16 is the same as that of the above-described embodiment, and the description will be omitted.

【0050】また、本発明による振動低減装置は、車室
内の周期騒音の低減のためではなく、車体の周期振動自
体の低減のためにも適用できる。このような振動低減装
置の概略を図4に示す。図4は本発明のその他の実施例
による振動低減装置の概略を示す図である。
Further, the vibration reducing device according to the present invention can be applied not only for reducing the periodic noise in the vehicle interior but also for reducing the periodic vibration itself of the vehicle body. An outline of such a vibration reduction device is shown in FIG. FIG. 4 is a schematic view of a vibration reducing device according to another embodiment of the present invention.

【0051】図4に示す本実施例による振動低減装置に
おいては、振動検出手段が、マイクロホン14ではなく、
エンジンEの車体フレーム28へのマウント部M近傍に設
けられた加速度センサ32である点が前の実施例と異な
り、その他の構成については基本的に変わらないので、
その詳細な説明は省略する。
In the vibration reducing device according to this embodiment shown in FIG. 4, the vibration detecting means is not the microphone 14,
Since the acceleration sensor 32 is provided in the vicinity of the mount portion M of the engine E on the body frame 28, the acceleration sensor 32 is different from the previous embodiment, and other configurations are basically the same.
Detailed description thereof will be omitted.

【0052】なお、本発明による振動低減装置が、自動
車における周期振動の低減のみならず、他の種々の分野
における周期振動の低減に関しても適応可能であること
は勿論である。
It is needless to say that the vibration reducing device according to the present invention is applicable not only to the reduction of the periodic vibration in the automobile but also to the reduction of the periodic vibration in other various fields.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例による振動低減装置の概略を
示す図
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a vibration reduction device according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記振動低減装置の制御システムの構成を概略
的に示す制御ブロック図
FIG. 2 is a control block diagram schematically showing a configuration of a control system of the vibration reduction device.

【図3】本発明の他の実施例による振動低減装置の概略
を示す図
FIG. 3 is a diagram schematically showing a vibration reducing device according to another embodiment of the present invention.

【図4】本発明のその他の実施例による振動低減装置の
概略を示す図
FIG. 4 is a schematic view of a vibration reducing device according to another embodiment of the present invention.

【図5】従来技術による振動低減装置を説明するための
制御ブロック図
FIG. 5 is a control block diagram for explaining a vibration reduction device according to a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2,14 マイクロホン(振動検出手段) 4,18 スピーカ(逆振動発生手段) 6,24 制御手段 8,20 振動源 22 予測手段 y(k) 制御信号 r(k) リファレンス信号 2,14 Microphone (vibration detection means) 4,18 Speaker (reverse vibration generation means) 6,24 Control means 8,20 Vibration source 22 Prediction means y (k) Control signal r (k) Reference signal

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 周期振動を低減させる振動低減装置であ
って、 所定部位における振動を低減させるための逆振動を発生
する逆振動発生手段と、該逆振動発生手段が発生した逆
振動に起因する前記所定部位における振動を予測する予
測手段と、前記所定部位における振動を検出する振動検
出手段と、該振動検出手段が検出した前記所定部位にお
ける振動と前記予測手段が予測した前記所定部位におけ
る振動との差に基づいて前記逆振動発生手段を駆動させ
るための制御振動を生成する制御手段と、を備えてなる
ことを特徴とする振動低減装置。
1. A vibration reduction device for reducing periodic vibrations, comprising: reverse vibration generating means for generating reverse vibration for reducing vibration at a predetermined portion; and reverse vibration generated by the reverse vibration generating means. Prediction means for predicting vibration in the predetermined part, vibration detection means for detecting vibration in the predetermined part, vibration in the predetermined part detected by the vibration detection means and vibration in the predetermined part predicted by the prediction means And a control unit configured to generate a control vibration for driving the reverse vibration generation unit based on the difference of the above.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113090357A (en) * 2020-01-08 2021-07-09 东北林业大学 Active noise reduction device of non-movable engine exhaust system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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