JPH06161472A - 車室、客室内の消音装置 - Google Patents

車室、客室内の消音装置

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JPH06161472A
JPH06161472A JP4317309A JP31730992A JPH06161472A JP H06161472 A JPH06161472 A JP H06161472A JP 4317309 A JP4317309 A JP 4317309A JP 31730992 A JP31730992 A JP 31730992A JP H06161472 A JPH06161472 A JP H06161472A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジン騒音が聴覚のマスキングにより認識
できない場合に適応制御手段の動作を効率良く制御し、
該適応制御手段の消費電力を浪費することなく低消費電
力とする消音装置を提供する。 【構成】 エンジン音、環境雑音、車室あるいは客室内
の音楽音等の騒音を検出する騒音検出手段と、前記エン
ジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、前
記エンジンの回転数に応じて該エンジンの騒音を打ち消
す付加音信号を生成する適応制御手段と、該適応制御手
段により駆動されて付加音を発生する発音手段と、前記
エンジン回転数検出手段及び前記騒音検出手段の出力を
比較し前記適応制御手段のオンオフを制御する判別制御
手段と、よりなり、前記判別制御手段は、前記エンジン
回転数検出手段の検出値に対応する出力データに定数を
掛ける乗算器と、前記騒音検出手段の出力データを加算
平均する加算平均回路と、前記乗算器の出力及び加算平
均回路の出力を比較する比較回路とよりなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動車、船舶、航空機等
の車室あるいは客室内のエンジン騒音や環境騒音を減少
させる消音装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、車室内等の騒音レベルを減少させ
る方法として、騒音源となるエンジン部分を金属等の遮
音材で包囲したり、相当量の内装材や遮音材を車室に装
備する必要があり、車両の重量増加による燃料費の増加
や、高価な遮音材の使用によるコストの増加が生じる欠
点があった。
【０００３】これらを解決する技術として、例えば特表
平４−５００５６６号公報に開示されているようなデジ
タル信号処理による適応制御方式がある。この方式は騒
音源となるエンジンから伝達される騒音にエンジンの回
転数を参照する制御音を干渉させ、エンジン部分から発
せられる騒音を能動的に除去しようとするものである。
この方式は、上述のような遮音材を使用する必要がなく
省エネの面からも有効である。
【０００４】しかしながらかかる公報の方法では、エン
ジン部分から伝達される騒音のみをエンジンの回転数ま
たはエンジンの近傍に設けたマイクロフォンによる検出
値を基準として参照する制御用の付加音を発生させ、こ
の付加音とエンジン騒音とを干渉させ、騒音を低減させ
る方法であるため、エンジンの回転に同期しない外部騒
音を低減できないという問題点があった。
【０００５】一方自動車、船舶のエンジン騒音以外の外
部騒音として、走行時に窓を開けた場合の外部からの風
切り音や車外からの環境雑音がある。これらの外部騒音
がエンジン騒音より大きくなり、エンジン騒音が騒音と
して聴感上問題とならない場合もある。また場合によっ
ては車内に流される音楽の音のレベルが高い場合も、エ
ンジン騒音が騒音として認識されない場合もある。
【０００６】このようにエンジン騒音以外の外部騒音及
び音楽等の音のレベルが大きい場合、これらの音のマス
キングによりエンジン騒音が認識できないにもかかわら
ず、従来のデジタル信号処理による適応手段は常時動作
動作し続けることになる。当然エンジン騒音以外の音が
大きい場合にも適応制御手段が動作するため、適応制御
手段による電力の消費が続行するという欠点が生じる。
また適応制御手段の低消費電力化の面や回路の長時間動
作による発熱や信頼性の面を考慮しても好ましくないと
いう問題点が生じていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
の問題点に鑑み、エンジン騒音が聴覚のマスキングによ
り認識できない場合に適応制御手段の動作を効率良く制
御し、該適応制御手段の消費電力を浪費することなく低
消費電力とする消音装置を提供することを目的とするも
のである。
【０００８】また本発明は上記の目的のために必要なエ
ンジン騒音の検出装置を提供することを目的とするもの
である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明はエンジン音、環
境雑音、車室あるいは客室内の音楽音等の騒音を検出す
る騒音検出手段と、前記エンジンの回転数を検出するエ
ンジン回転数検出手段と、前記エンジンの回転数に応じ
て該エンジンの騒音を打ち消す付加音信号を生成する適
応制御手段と、該適応制御手段により駆動されて付加音
を発生する発音手段と、前記エンジン回転数検出手段及
び前記騒音検出手段の出力を比較し前記適応制御手段の
オンオフを制御する判別制御手段と、よりなる。
【００１０】また本発明はエンジンの回転数を検出する
エンジン回転数検出手段と、エンジン回転数に対応した
エンジン騒音レベルを複数個記録するリファレンスメモ
リ手段と、エンジン回転数に対応したエンジン騒音レベ
ルを前記リファレンスメモリ手段より出力させるリファ
レンスメモリ制御手段とよりなり、前記エンジン回転数
に応じたエンジン騒音レベルを出力させるものである。
【００１１】そして前記判別制御手段は、前記エンジン
回転数検出手段の検出値に対応する出力データに定数を
掛ける乗算器と、前記騒音検出手段の出力データを加算
平均する加算平均回路と、前記乗算器の出力及び加算平
均回路の出力を比較する比較回路とよりなることが望ま
しい。
【００１２】
【作用】あらかじめエンジン回転数と対応させたエンジ
ン騒音レベルを複数個記録したリファレンスメモリから
エンジン回転数に対応したエンジン騒音レベルを読み出
した出力値と、騒音検出手段の出力値を判別制御部で比
較する。
【００１３】エンジン騒音以外の外部騒音と付加音によ
る干渉を受け低減されたエンジン騒音の両者を含んだ騒
音検出手段の出力値が、エンジン騒音レベルとなるリフ
ァレンスメモリの出力値より大きくなった場合、エンジ
ン騒音以外の外部騒音がエンジン騒音より大きくなった
ことと等価である。よってこの場合は判別手段が適応制
御手段の動作を制御する。これによりエンジン騒音以外
の外部騒音がエンジン騒音より大きい場合は適応制御手
段を停止させ、逆に小さい場合は適応制御手段を動作さ
せる。
【００１４】このようにしてエンジン騒音が認識される
場合は騒音低減を行い、エンジン騒音が認識できない場
合は適応制御手段を停止させ消費電力の浪費を防ぐ。
【００１５】
【実施例】以下本発明の車室、客室内の消音装置の一実
施例について図面に沿って詳細に説明する。
【００１６】図１は自動車における消音装置の回路ブロ
ック図を示し、１は騒音源となるエンジン、２は該エン
ジンの回転数を表示する一般的なタコメータに相当する
エンジン回転数検出回路、３は該エンジン回転数検出回
路２からのエンジン騒音に同期したパルス形状の基準入
力信号を正弦波に変えて後述の適応制御回路へ供給する
基準信号発生回路、４は前記基準信号発生回路３からの
基準信号出力によりエンジン騒音を低減するＬＭＳ（Le
ast Mean Square ）法を用いた適応制御回路、８は該適
応制御回路によって駆動されエンジンの騒音を打ち消す
付加音を発生するスピーカ、１１は前記エンジンの騒音
ｄｎと環境雑音Ｎｅｘｔと車内音楽音ｓｎ及び前記スピ
ーカ８からの付加音 −！ｄｎの干渉音を観測する騒音検出回路である。
【００１７】前記適応制御回路４は適応型デジタルフィ
ルタ５及びフィルタ係数メモリ６からなるデジタルシグ
ナルプロセッサ（以下ＤＳＰという）１９と、前記適応
型デジタルフィルタ５の出力をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変
換器７と、このＤ／Ａ変換器７の出力を増幅するパワー
アンプ２１からなる。
【００１８】前記騒音検出回路１１は前記エンジン騒音
ｄｎと環境雑音Ｎｅｘｔと車内音楽音ｓｎ及び前記スピ
ーカ８からの付加音 −！ｄｎの干渉音を検出するマイクロフォン９と、この
マイクロフォン９の検出信号出力をＡ／Ｄ変換するＡ／
Ｄ変換器１０とからなり、該Ａ／Ｄ変換器の検出出力は
前記適応デジタルフィルタ５のフィードバック制御に用
いられる。
【００１９】１７はあらかじめエンジン回転数に対応し
た騒音レベルの平均値を測定しこの騒音レベルの平均値
を記録したリファレンスメモリ、１８はこのリファレン
スメモリ１７を制御するリファレンスメモリ制御回路、
１２は前記リファレンスメモリ１７から出力される騒音
レベルと前記騒音検出回路１１の出力とにより前記適応
制御回路４をオンオフ制御する判別制御回路である。
【００２０】前記判別制御回路１２は前記リファレンス
メモリ１７からの出力信号をＫ倍する乗算器１６と、前
記騒音検出回路１１からの出力の加算平均を算出する加
算平均回路１４と、これら乗算器１６及び加算平均回路
１４の出力を比較する比較回路１５と、該比較回路１５
の比較結果に基づいて前記適応制御回路４のオンオフを
制御する制御回路１３とからなり、１チップのマイコン
２０にて構成されている。
【００２１】以上の構成を有する実施例において、騒音
源となるエンジン１からエンジン回転数検出回路２によ
ってエンジン回転数を検出する。そしてエンジン騒音を
低減する適応制御回路４にエンジン騒音に同期した正弦
波の基準入力信号を基準入力信号発生回路３から供給す
る。
【００２２】エンジン騒音を低減する適応制御回路４は
フイルタ係数をサンプリング周波数毎に更新することに
より基準信号発生回路３より出力されるエンジン騒音に
同期した信号を基に騒音制御対象となる音響空間におけ
る騒音レベルを検出する騒音検出回路１１の出力値の自
乗平均誤差を最小にするように制御音源となるスピーカ
８より付加音を干渉させエンジン騒音を低減する。前記
フィルタ係数メモリ６はこのフィルタ係数の更新結果を
記憶するメモリである。
【００２３】エンジン騒音を低減する付加音 −！ｄｎは、前記適応制御回路４のデジタル出力をＤ／
Ａ変換器７によりアナログ出力に変換しこの信号により
スピーカ８を駆動して発生される。
【００２４】なお、前記リファレンスメモリ１７はエン
ジン回転数に対応した騒音信号を回転数の上昇の順番に
メモリアドレスの先頭から記録している。そしてこの実
施例では１０ｒｐｍ間隔で５００ｒｐｍから７０００ｒ
ｐｍの回転時のエンジン騒音の平均値をリファレンスメ
モリ１７に記録している。
【００２５】さて、エンジン回転数検出回路２の出力と
なるエンジン回転数を基に最も近いエンジン回転数に対
応するエンジン騒音をリファレンスメモリ１７よりリフ
ァレンスメモリ制御回路１８にてメモリのアドレスを制
御することによりデータを出力させる。
【００２６】次に、エンジン騒音とそれ以外の騒音レベ
ルを比較し、比較結果の大小により適応制御回路４の動
作を制御する判別制御回路１２は、リファレンスメモリ
１７の出力に定数Ｋを乗算器１６によって乗算し、騒音
検出回路１１の出力の加算平均を加算平均回路１４によ
って演算し、これら乗算器１６の出力値と加算平均回路
１４の出力値を次の方法により比較する。
【００２７】即ち騒音制御を行う音響空間に存在する音
は、エンジン騒音ｄｎ、エンジン騒音以外の環境雑音Ｎ
ｅｘｔ、車内に流れる音楽音ｓｎ、エンジン騒音低減用
でスピーカ８より出力される付加音 −！ｄｎがある。そしてリファレンスメモリ１７の出力
はエンジン騒音のみの信号成分ｄｎの平均値に相当す
る。
【００２８】従って騒音検出回路１１にて検出されるデ
ータは次式に表されるものとなる。
【００２９】
【数１】
【００３０】一方、判別制御回路１２内ではリファレン
スメモリ１７の出力であるｄｎの平均値に乗算器１６に
より定数Ｋを乗算した値と、騒音検出回路１１により検
出される数１に表記の出力データを加算平均回路１４に
より平均値とした出力、即ちエンジン騒音を示すＫ×ｄ
ｎの平均値と、騒音制御後のエンジン騒音にエンジン騒
音以外の環境雑音（音楽音を含む）を加えた音の前記数
１の値の平均値との比較を行う。
【００３１】このように加算平均回路１４の出力となる
数１の平均値がエンジン騒音をＫ倍したＫ×ｄｎの平均
値より大きい場合、騒音空間にいる人にはエンジン騒音
がマスキング効果により聞こえなくなる。
【００３２】なお、上記実施例では判別制御回路１２内
に乗算器１６を構成したが、リファレンスメモリ１７に
あらかじめエンジン騒音のＫ倍の値を記録しておけば乗
算器１６は不要となる。また特に前述の定数Ｋの値を２
に設定した。
【００３３】さらに上記実施例では適応制御回路４が何
らかの理由で発散してしまった場合には、加算平均回路
１４の出力となる前記数１の平均値のうち（ｄｎ−！ｄ
ｎ）の成分が急上昇することになるため、同一の方法で
適応制御回路を制御すれば、装置の安定性を向上させる
ことが可能となる。
【００３４】さて適応制御回路４内の比較回路１５では
乗算器１６の出力と加算平均回路１４の出力とを比較
し、両者の大小関係を示す制御信号を制御回路１３に出
力する。
【００３５】判別回路１２内の制御回路１３では、加算
平均回路１４の出力が乗算器１６の出力より大きい場
合、即ちエンジン騒音が聞こえない場合はＤＳＰ１９に
て実現された適応制御回路４内の適応型デジタルフィル
タ５内で更新されているフィルタ係数をフィルタ係数メ
モリ６に記録し、その直後適応制御回路４の動作を停止
させる。特に実施例ではＤＳＰ１９をパワーダウンモー
ドにすると共に、パワーアンプ２１の動作を停止させる
という方法を採用した。
【００３６】逆に乗算器１６の出力が加算平均回路１４
の出力より大きい場合、即ちエンジン騒音が聞こえる場
合はＤＳＰ１９にて実現された適応制御回路４内の適応
型デジタルフィルタ５はフィルタ係数メモリ６に記録し
てあるフィルタ係数を用いて騒音制御を行う。
【００３７】このような動作を行うことで、エンジン騒
音より他のエンジン騒音以外の音が大きくエンジン騒音
が聞こえない場合は適応制御回路４を停止させ、消費電
力を低減できる。一方エンジン騒音より他のエンジン騒
音以外の音が小さくエンジン騒音が聞こえる場合はエン
ジン騒音の制御を安定して行うことができる。また適応
制御回路４が何らかの理由で発散した場合も、適応制御
回路４の動作を停止させ、回路の安定性の向上も行え
る。
【００３８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、エンジン
騒音が聴覚上認識できない場合は適応制御回路を停止さ
せ、不要な消費電力を低減する。これにより装置の低消
費電力化を達成できると共に、長時間動作時の回路の発
熱等を防止することができる。また適応制御回路の誤動
作による発散も検出し、適応制御回路回路の動作停止も
行うことができ消音装置の安定性の向上を行うことがで
きる効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の消音装置の構成を示す回路ブロック図
である。
【符号の説明】
１ エンジン ２ エンジン回転数検出回路 ４ 適応制御回路 ８ スピーカ １１ 騒音検出回路 １２ 判別制御回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジン音、環境雑音、車室あるいは客
    室内の音楽音等の騒音を検出する騒音検出手段と、前記
    エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段
    と、前記エンジンの回転数に応じて該エンジンの騒音を
    打ち消す付加音信号を生成する適応制御手段と、該適応
    制御手段により駆動されて付加音を発生する発音手段
    と、前記エンジン回転数検出手段及び前記騒音検出手段
    の出力を比較し前記適応制御手段のオンオフを制御する
    判別制御手段と、よりなる車室、客室内の消音装置。
  2. 【請求項２】 エンジンの回転数を検出するエンジン回
    転数検出手段と、エンジン回転数に対応したエンジン騒
    音レベルを複数個記録するリファレンスメモリ手段と、
    エンジン回転数に対応したエンジン騒音レベルを前記リ
    ファレンスメモリ手段より出力させるリファレンスメモ
    リ制御手段とよりなり、前記エンジン回転数に応じたエ
    ンジン騒音レベルを出力させることを特徴とするエンジ
    ン騒音レベル検出装置。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の判別制御手段は、前記
    エンジン回転数検出手段の検出値に対応する出力データ
    に定数を掛ける乗算器と、前記騒音検出手段の出力デー
    タを加算平均する加算平均回路と、前記乗算器の出力及
    び加算平均回路の出力を比較する比較回路とよりなるこ
    とを特徴とする車室、客室内の消音装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH06295187A (ja) * 1992-05-26 1994-10-21 Fujitsu Ten Ltd 騒音制御装置
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