JPH08510566A

JPH08510566A - 雑音整形のための能動制御装置

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Publication number: JPH08510566A
Application number: JP7510319A
Authority: JP
Inventors: ピーイートウエル、グラハム
Original assignee: ノイズキャンセレーションテクノロジーズインコーポレーテッド
Priority date: 1993-09-28
Filing date: 1994-09-02
Publication date: 1996-11-05
Anticipated expiration: 2018-01-14
Also published as: EP0724762A4; DE69426630T2; CA2170025A1; CA2170025C; DE69426630D1; ES2153860T3; JP3365774B2; EP0724762B1; US5418857A; EP0724762A1; WO1995009415A1

Abstract

(57)【要約】外乱の周波数又は高調波スペクトルを変える方法と装置が第１の入力信号に応答して整形された制御信号を作るように共同する出力発生装置（２６）及び応答発生装置（２４）によって特徴づけられている。

Description

【発明の詳細な説明】雑音整形のための能動制御装置背景自動車用の排気消音器又はマフラーにおいて、残留騒音の質又は音色は、総合パワレベルと同じくらいに重要なことが多い。騒音は、エンジンの回転速度に関係する基本周期によって特徴づけられるので、周波数スペクトルは基本周波数の倍数のところで最大値を持っている。この周波数はエンジンの速度が変るにつれて変る。騒音の周波数スペクトルは受動消音器の設計によって変えることができるが、騒音の質は受動消音器によって制御できない騒音内の種々の高調波の相対レベルに関係している。能動騒音消去技術が自動車の排気に適用されたことがる。これらの技術は振幅が等しいが位相が反対の騒音を加えることによって排気騒音を小さくしようとしている。この装置は拡声器又は流れ変調器などの作動装置、残差騒音を監視するセンサ及び作動装置に必要な駆動信号を定めるための電子制御装置を備えている。この制御装置への入力は、回転計からの周波数又は位相の信号であってもよいし、又は入力は排気管内の音圧に応答するセンサからのものであってもよく、又はその入力は残差センサそれ自体からのものであってもよい（又はそれはこれらの組合せからのものであってもよい）。能動騒音消去技術ができるだけ多くの耳障りな騒音を、消去しようにしている。残差騒音は予測できない質を持っており、全パワを下げるが、残差騒音は元の騒音より本質的に悪いことがある。自動車のマフラー又は消音器の場合には、排気騒音の質が自動車の特徴に影響を与えるので完全に静かな排気を持つことが望ましくないことが多い。騒音の周波数又は高調波含有量を調節することが有益であると考えられる多くの他の用途がある。これらは航空機や車両の客室内の騒音を含んでいる。従って騒音の質又は形を制御できることが望まれている。幾らかの制御技術が飛行管制及びプロセス制御の領域において広く用いられていた。そのような技術の一つはモデル規範形制御の技術である。この方法においては、入力（指令）信号とシステム応答との間の所望の関係が予め知られている（この関係が「モデル」である）。この形式の装置の１例が図１に示されている。入力信号１は物理的装置２０（調整器４を介して）及びモデル装置２１の両方に加えられる。所望の応答６と実際の物理的応答３との間の差は誤差信号２２を発生するのに用いられる。誤差信号と入力信号は調整器４を調節するために適用装置７において用いられる。（アストロム及びヴィテンマルク（ＡｓｔｒｏｍａｎｄＷｉｔｔｅｎｍａｒｋ）著「適応制御」、アジソン・ウエズレー出版社（Ａｄｄｉｓｏｎ−ＷｅｓｌｅｙＰｕｂｌｉｓｈｉｎｇＣｏｍｐａｎｙ）、１９８９年発行のセクション１．２、例えば、特に図１．２を参照のこと）これらの方法は物理的装置の有効応答を変えるように設計されているが、本発明の雑音整形制御装置は、外乱の特性を変えるように設計されている（図１には外乱が示されていないが、この様式の制御装置は通常どんな外乱にも感じないように設計される）。騒音の質は周波数スペクトルの形によって最もよく特徴づけられる。周波数領域法を用いて騒音を消去する幾つかの技術が知られている。一つのアプローチが図２に示されている。基準入力信号１がフイルタ４に入力されて出力信号２を発生する。装置の性能に関する誤差信号３が前進変換モジュール６の中で変換されて誤差信号１１の周波数スペクトルを与える。入力信号１は前進変換モジュール９の中で変換されて周波数スペクトル１２を与える。周波数信号１１及び１２は、フィルタ応答１３の変換を評価するために用いられる。逆変換がモジュール５において新しいフィルタ特性を与えるために適用される。別のアプローチが図３に示されている。この構成はフィルタリングがやはり周波数領域において行われることを除いて同じである。入力信号の変換１２は所望の出力信号の変換１０を計算するために周波数領域フィルタ４と一緒に用いられる。次に逆変換が最終出力信号２を発生するために５において適用される。このアプローチの変形が図４に示されている。周期的騒音を消去するために設計されているこのアプローチは、チャップリン（Ｃｈａｐｌｉｎ）ほかの米国特許第４，４９０，８４１号に開示されている。５及び６の周波数変換は騒音源の周波数８に同期させられている。これは変換モジュール６の出力が残差信号３の高調波成分の複素振幅を与えることを意味する。このアプローチは周波数信号が回転計信号によって与えられる場合にマフラーの騒音消去に適用されて成功した。この方式は単一高調波スペクトルを持った入力信号を用いることと等価である。基準入力１は他のスキームに比較するために示されている。それは物理的入力ではない。この技術は騒音の選択された高調波を消去する手段を与えるが、消去の程度を決めるか制御する機構は存在しない。適応モジュールにおいて用いられる共通適応アルゴリズムの一つがろ波された入力（フィルタド−Ｘ）ＬＭＳアルゴリズム（ウィドロウ（Ｗｉｄｒｏｗ）及びストーンズ（Ｓｔｅａｒｎｓ）著「適応信号処理」、プレンティス・ホール（ＰｒｅｎｔｉｃｅＨａｌｌ）」１９８５年発行、２８８〜２９４頁）である。このアルゴリズムの一つの特徴は、適応速度が入力信号のレベルと周波数含有量に依存することである。シヨーステン（Ｓｊｏｓｔｅｎ）ほかに（スウェーデン、ゴザンボーグ、１９９年発行、プロシ−デイングス・オブ・インタノイズ９０、１２５１〜１２５４頁）よって開示されたアプローチにおいて、入力信号はエンジンの周波数に同期させられたシヌソイドの和である。これらの入力信号相対レベルを調節することによって、高調波の適応の相対速度を変えることができる。このアプローチは適応速度だけが残差騒音のレベルを決めないので限られた用途を持っている。他のアプローチにおいては、高調波は別々の制御されるので、異なる適応ステップサイズを適応の相対速度を制御するために各高調波に用いることができる。しかし、これらのアプローチのどちらも高調波の消去の量を直接に左右しない。例えば、定常信号に対してはそれらはなお騒音のすべてを消去しようとするであろうし、過渡信号に対しては、減少は騒音の変化の割合によって変るであろう。残差騒音のレベルを変えるもう一つのアプローチが所望の残差信号が予め知られていることを要求する。この方法は同期的又は広帯域騒音に用いることができる。所望の信号を適応アルゴリズムにおいて用いられる前に残差信号から差引くことができる。しかし、所望の信号を動作条件の全範囲に対して供給することは実際的でない。発明の目的本発明の一つの目的は外乱の周波数含有量を能動制御装置を用いて調節する装置と方法を提供することである。本発明のもう一つの目的は外乱の各周波数成分の消去の量を成分の相対レベルに影響を与えるように独立に制御する装置と方法を提供することである。本発明のもう一つの目的は外乱の高調波の相対振幅を制御する装置と方法を提供することである。本発明のもう一つの目的は音響装置の周波数応答を変える能動制御のためのモデル規範形制御装置を提供することである。本発明のなおもう一つの目的は音響装置の高調波応答を制御する能動制御のためのモデル規範形制御装置を提供することである。本発明のもう一つの目的は高調波の消去の量を左右する方法と装置を提供することである。発明のこれら及びその他の目的は以下の図面を参照するとき明らかになるであろう。図面の簡単な説明図１は公知のモデル規範形制御装置の線図である。図２は周波数領域適応を持った第１の周知の制御装置の線図である。図３は周波数領域適応とフィルタリングを持った第２の公知の制御装置の線図である。図４は周期的騒音を消去する公知の特許された制御装置の線図である。図５は本発明の周波数整形制御装置の線図である。図６は適応フィルタを用いる本発明の周波数整形制御装置の線図である。図７は適応フィルタの変換領域適応を用いる本発明の周波数整形制御装置の線図である。図８は周波数領域適応フィルタを用いる本発明の周波数整形制御装置の線図である。図９は波形発生器及び高調波変換を用いる本発明の周波数整形制御装置の線図である。発明の概要この発明は外乱の周波数又は高調波スペクトルを変える制御装置に関する。基本装置の線図が図５に示されている。それは制御用外乱を与える少なくとも一つの作動装置２１、制御された外乱に応答して第１の入力信号２３を発生する少なくとも一つのセンサ２２を備えている。これらの第１の信号はまた残差信号と呼ばれる。この装置にはまた所望の外乱を特徴づける第２の信号２５を発生する応答発生装置２４及び前記第１の信号及び前記第２の信号に応答するのに適応され前記作動装置に用いる駆動信号２７を発生する出力発生装置２６がある。外乱は音、振動又は電気信号を含むが、それらに限定されない様々な形をとることができる。制御装置は異なる形式の外乱を同時に制御するように構成することができる。作動装置として拡声器、加振機及び電気回路などがある。センサの例にはマイクロホン、加速度計、力センサなどがある。公知の出力発生装置の例にはアナログ及びデジタルフィルタ、波形合成器及びニュートラルネットワークがある。応答発生装置２４は本発明の一部分を構成する。それは第１（センサ）信号及び作動装置駆動信号から導出される信号に応答し、目標又は所望の外乱を特徴づける第２の信号を発生する。出力発生装置２６は制御された外乱に所望又は目標外乱に近い特性を持たせる作動装置駆動信号を発生するように構成されている。発明の詳細な説明本発明の幾つかの面を次にマルチチャンネル制御装置に対してさらに詳しく説明する。この制御装置の動作を周波数領域においてより平易に説明するが、実際の実現は周波数領域又は時間領域にあることがある。残差センサの各々からの残差信号及び入力信号の各々を多数の技術によって周波数領域に変換できる。周波数分解能をフーリエ変換におけるように又は米国特許第４，４９０，８４１号におけるように又はイートウエル（Ｅａｔｗｅｌｌ）のＰＣＴ出願番号ＰＣＴ／ＵＳ９２／０５２２８におけるよう固定でき、周波数分解能を外乱の基本周波数によって定めることができる。以後固定周波数におけるフーリエ変換を「周波数変換」と呼び外乱の周波数によって決まる周波数における変換を「高調波変換」と呼ぶことにする。各周波数において入力及び残差センサからの成分を複素値のそれぞれのベクトルｕ及びｅとして簡潔に書くことができる。これらの値は対応する周波数における出力又は駆動信号ｘの複素周波数成分及び関係（ここでｍはセンサの数、ｌは作動装置の数、ｆは周波数そしてｋは周波数（高調波）番号とする）による元の（制御されない）騒音の成分に関係する。Ｌは作動装置の合計数であり、Ａは適当な周波数ｆにおける物理的装置の前進変換関数行列である。出力発生装置「出力発生装置」の機能は駆動信号のベクトルｘを発生することである。駆動信号は米国特許第４，１５３，８１５号にあるように記憶された波形をトリガすることによるか又は（こゝで、ｎは基準信号の番号、Ｎは基準番号の総数である）となるように複素行列Ｃを基準信号の変換に乗ずることによって得ることができる。行列乗算は時間領域内の１組のたたみ込みに相当する。基準信号ｕは一定振幅又は一定周波数又は高調波変換の値を持った正弦信号であってもよい。これらの実施例のどちらにおいても、出力発生装置は「波形発生装置」として知られている。代りに、一つ以上の基準センサを入力信号を与えるために用いてもよい。１組の基準センサからの変換信号ｗをとして書くことができ、ここで伝達関数行列Ｄは作動装置から基準センサへの帰還（もしあるとしても）を表し、ｕは元の外乱による信号の部分を表している。基準信号を入力信号ｗと出力信号ｘからを用いて推定でき、ここでＤは伝達関数行列Ｄの推定値である。これらの基準信号が位相及び振幅において被制御騒音に関係するとき、出力発生装置を「フィルタ」という。残差センサのあるものを基準信号として同時に用いることができる（帰還制御装置におけるように）か又は追加のセンサを基準信号を与えるのに使用できる（又は残差及び追加センサの両方の組合せを用いることができる）。例えば、追加のセンサを外乱についての事前情報を与えるように置くことができる。出力発生装置の適応能動消去スキームにおいては、残差の２乗の和を小さくすることが通常望まれている。性能はスカラー費用関数によって測定され、ここで上付きの星印は複素ベクトルの共役配置行列を表す。この費用関数は、残差信号のレベルにだけ左右される。この制御装置は決して完全ではないので、常に幾らかの残差騒音が存在する。多くの用途において、この残差騒音の特性は重要である。例えば、周期的信号の最低トーナル成分が消去されるとき、次のトーンが大きくなるように思われることが多い。本発明の一つの面は、制御装置が残差騒音をある所望のレベルＹ_dに駆動するように構成されている。この所望のレベルは「応答発生装置」によって決められる。通常の費用関数は、既知の信号、すなわち基準信号、残差信号及び出力信号に左右されるさらに一般的な費用関数によって置換えられる。特に、好ましい実施例においては、費用周波数は出力信号ｘの２乗の重み付き和及び実際の残差と所望の残差の間の差によって与えられる。この費用関数はであり、ここで所望の残差信号Ｙ_d（ｕ、ｙ、ｅ）は誤差センサにおける元の信号Ｙ及び基準信号ｕに左右される。パラメータλは最小化制約条件である。この費用関数を最小にする作動装置駆動信号を単一の測定値から計算でき、それらはによって与えられ、こゝでである。これらの駆動信号を用いるとき、センサにおける残差は、である。これは所望の残差がＡＢ＝Ｉ（単位行列）のとき達成されるだけであることを表している。しかし、制御出力がないときを除いて元の信号及び基準信号を直接には測定できない。代りに、所望の出力は、統計的に定常な騒音の場合、最適周波数領域フィルタはによって与えられ、ここで角付き括弧は期待される値を有し、ＱはＱ＝＜uu^＊＞^-1 によって与えられる入力の逆自己関数である。最適時間領域フィルタは因果関係制約条件に従うが、入力及び所望の残差に関すると同様に計算できる。これはと所望の信号Ｙ_dの間の差に応じて適応させられる。式（１２）を元の外乱の推定値に置換えるのに用いることができ、これは更新方程式の別の形を与え、ここでＩは単位行列であり、行列リークΛはによって与えられる。この形の更新方程式においては、残差信号と所望の信号の間の差に応じて出力発生装置を適応させる。この形式の制御装置の１例が図６に示されている。基準センサ２８が入力信号２９を与える。基準信号３１は制御用外乱による信号の推定値３２を差引くことによって得られる。これらの推定値は駆動信号２７に装置帰還（伝達関数Ｄを持っている）のモデル３３を通過させることよって得られる。適応フイルタ２６を所望の信号２５と測定残差信号２３との間の差に応じて適応させる。所望の信号は残差信号２３基準信号３１及び推定された元の信号３４に応ずる応答発生装置２４によって作られる。推定された元の信号は残差信号からの制御用外乱による信号の推定値３５を差引くことよって作られる。これらの推定値は装置の帰還（伝達関数Ａを持っている）のモデル３６を通して駆動信号２７を通過させることよって得られる。帰還方式の場合、センサ２８及び２２は同じであり、信号３１及び３４は同じなのでそれらは一度計算されればよい。式（１４）によって与えられる周波数領域更新を用いる制御装置の線図が図７に示されている。残差信号２３は変換モジュール４０において変換されて変換残の制御用外乱による信号の変換された推定値４３を差引くことによって作られる。デル４４を通すことによって得られる。変換駆動信号は作動装置駆動信号２７をを前進変換モジュール４８を通すことによって作られる。基準信号３１は前進変換モジュール４９を通されて変換基準信号５０を作る。信号４１と４２は変換基準信号５０と共に応答発生装置２４において用いられて所望の外乱４５の変換を定める。信号４５と信号４２の間の差は逆伝達関数モデル４６（Ｂ）を通過させられて適応モジュール４７において用いられフイルタ係数５１の変換を調節する。これらの係数の逆変換は５２において計算されてフイルタ２６の係数を更新するめに用いられる。この逆変換はフイルタについての因果関係制約条件及び円形たたみ込みの効果を考慮に入れる必要がある。代りに、フイルタ自身も周波数領域において性能を発揮させることができる。この形式の装置の一つの実施例の線図が図８に示されている。基準信号５０の変換は入力信号２９に変換モジュール４９を通過させて制御用外乱による信号５３の変換を差引くことによって得られる。これらの信号は駆動信号３８の変換に装置の帰還（伝達関数Ｄをもっている）の周波数モデル５４を通過させることによって作られる。変換駆動信号は変換基準信号５０に周波数フイルタ５５を通過させることによって得られる。波形発生装置入力として同期信号又は回転計信号を用いる波形発生形装置の場合、入力をすべての周波数において１であるように仮定できる。この場合には上述の各式を更に簡潔に書くことができる。最適出力信号を誤差信号に関してとして書くことができる。これは及びを含む若干の適応式を生じさせ、ここで式（１８）によって与えられる制御装置の線図が図７に示されている。この実施例においては、出力発生装置は周波数信号３０に同期をとられた波形発生装置３７である。波形発生装置が周波数領域において実現されるとき、出力は実際には、駆動信号の高調波係数３８（ｘ）の逆変換である。代りに、波形発生装置は正弦基準信号をろ波することによって実現されてもよい。残差信号２３は変換モジュール４０において変換されて変換残差信号４１（ｅ）を作る。推定された元値４３を差引くことによって作られる。これらの推定値４３は装置帰還（伝達関得られる。信号４１、４２は周波数信号３０と共に応答発生装置２４において用いられる所望の外乱４５の変換を定める。信号４５と信号４２の間の差は逆伝達るために適応モジュール４７において用いられる。応答発生装置説明のために、次に応答発生装置のある例を説明する。１．モデル規範装置幾つかの装置の場合、誤差センサにおける元の信号は入力信号にによって入力信号に関係づけられ、ここでＰは伝達関数であり、ｎは追加の関連のない騒音である。幾つかの用途においては所望の残差信号はの形をとる。所望の装置応答を固定してもよいし、又はそれは駆動信号もしくは残差信号に左右されてもよい。次に最適フィルタはであり、更新方程式を利用できる信号（式（１５）を用いて）に関してと書くことができる。２．スペクトル整形幾つかの用途においては、残差信号のパワスペクトルを整形することが望ましい。残差信号のレベルは一つの特定の高調波（例えば内燃機関の点火周波数に対応するような）におけるレベルに関して設定される。所望の信号の大きさはによって与えられ、あるｎに対してα（ｎ）＝０であり、ここでα（ｋ）は正の定数であり、ｋは高調波又は周波数の番号である。残差信号の位相をを与えるように保持できる。対応する更新方程式はであり、ここでである。μ′（ｋ）＝μ（１−β（ｋ））及びΛ（ｋ）＝Λ／（１−β（ｋ））と書くと、を与え、これは標準の形になっているが周波数と残差信号に左右されるパラメータを持っている。３．予め定めた減少他の用途においては、幾つかの周波数又は高調波における騒音のある割合を消去すること及び他の周波数又は高調波における騒音を大きくすることが望ましい。このとき所望の信号はによって消去されない信号に関係し、ここでγは増加又は減少の量を定めた定数である。この形式の制御には例えば騒音のすべてを消去するには不十分な作動装置のパワがあるときに必要になることがある。その場合には、定数γは出力信号のレベルに基づいてオンラインで調節される。更新方程式はと又は等価的にとなる。この式はまたμ′（ｋ）＝μ（１−γ（ｋ））及び Λ′（ｋ）＝Λ（ｋ）＋Ｉγ（ｋ）／（１−γ（ｋ））と書くことによって標準の形にすることができる。これはを与える。式（３０）における形は、それがΛを計算するための必要性をなくし、収束ステップサイズの範囲がγから独立しているので、一般に好まれる。４．高調波応答の制御この例では、物理的装置が指定された応答を持つことが望まれる場合を考える。例えば、受動装置においては、目標周波数応答を指定してもよい。能動装置においては、所望の高調波応答もまた指定されてもよい。この場合には装置伝達関数Ｈを周波数ｆの関数及び高調波番号ｋ（例えばエンジンの順序）として指定することができる。装置からの所望の出力はによって入力に関係づけられる。これは入力信号ｗと出力信号ｘによって左右される。それはさらに周波数と高調波番号の両方に左右される。最適フィルタ（式から）はによって与えられ、対応する適応式はである。応答発生装置の特定の形は用途によって変る。幾つかの用途においては、所望の応答は速度、負荷又は自動車のエンジンのスロットルの位置などの追加のパラメータによって変ることがある。これらは本明細書に記載された制御装置に容易に含めることができる。この形式の制御装置に対するもう一つの用途は音響装置にある。多くの音響装置において、拡声器からの音楽出力の知覚されるスペクトルは入力信号の大きさによって変る。これは一部分は再生装置における非線形性により、一部分は聴取者によって知覚された音量による。多くの装置は使用者に装置の種々の部分をブースト又は減衰できるようにする図形等化器を供給されるが、音量レベルを変える度に等化器を調節することは不便である。この形式の制御装置を音の知覚されたスペクトルが入力信号に対して所望の関係を持つように拡声器によって作られた音を監視して入力信号を調節するように構成できる。本発明の好ましい実施例を説明したが、多くの変化態様、代用態様及び変更態様を添付請求の範囲からそれることなく作ることのできることは当業者に明らかなはずである。

【手続補正書】特許法第１８４条の７第１項【提出日】１９９５年３月２０日【補正内容】請求の範囲（補正）１．所望の周波数又は高調波スペクトルを持った所望の外乱を発生するように元の外乱の周波数又は高調波を変える制御装置であり、前記装置は、制御用外乱を発生する少なくとも一つの作動装置と、制御された外乱に応じて第１の入力信号を発生する少なくとも一つのセンサ装置と、前記第１の信号に応じて前記作動装置に用いる駆動信号を作る出力発生装置と、指定周波数又は高調波スペクトルを持つ所望の純制御外乱を特徴づける第２の信号を作るように構成された応答発生装置とを備え、前記出力発生装置が前記制御された外乱を所望の周波数又は高調波スペクトルに整形するように前記第１の信号及び前記第２の信号に応答することを特徴とする制御装置。４．前記応答発生装置が前記第１の信号と前記駆動信号に応答することをさらに特徴とする請求項１に記載の制御装置。５．前記出力発生装置が前記第２の信号と前記第１の信号の間の差に応答して調節される請求項１に記載の制御装置。６．前記出力発生装置が制御されていない元の外乱による前記第１の信号の成分の推定値と前記第２の信号との間の差に応答して調節される請求項１に記載の制御装置。７．前記応答発生装置が前記第１の信号の周波数変換及び駆動信号の周波数変換から導出された信号に応答する請求項１に記載の制御装置。８．前記出力発生装置が前記第１の信号及び前記第２の信号の周波数又は高調波変換に応答して調節される適応フィルタ装置を備える請求項１に記載の制御装置。９．前記第２の信号が所望の外乱の周波数変換を特徴づける請求項１に記載の制御装置。１０．各周波数又は高調波における前記所望の外乱の変換が予め選択された周波数又は高調波における対応する第１の信号の変換の振幅に比例させられている請求項１に記載の制御装置。１１．各周波数又は高調波における前記所望の外乱の変換が同じ周波数又は高調波における対応する残差信号の変換と同じ位相を持たされている請求項１に記載の制御装置。１２．各周波数又は高調波における前記所望の外乱の変換が制御を受けない対応する推定された元の外乱の変換に正比例させられている請求項１に記載の制御装置。１３．各第２の信号が対応する第１の信号をろ波することによって得られる請求項１に記載の制御装置。１４．前記第２の信号が元の外乱による第１の信号の成分の推定値をろ波することによって得られる請求項１に記載の制御装置。１５．前記出力発生装置が制御を受けない元の外乱による第１の信号の成分の推定値に応答する適応フィルタ装置を備える請求項１に記載の制御装置。１６．前記出力発生装置が制御を受けない前記元の外乱による前記第１の信号の成分の推定値に応答する適応フィルタ装置と、少なくとも一部分前記元の外乱に関連する第３の入力信号を作る追加のセンサ装置を備え、前記適応フィルタ装置が前記第３の入力信号に応答することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。１８．前記適応フィルタ装置が前記第３の信号の周波数又は高調波変換に応答し、前記駆動信号が前記適応フィルタ装置の出力の逆周波数変換又は逆高調波変換によって得られる請求項１６に記載の制御装置。１９．前記制御装置が元の外乱の周波数に関連する一つ以上の同期信号を与える周波数測定装置をさらに備え、前記出力発生装置が前記同期信号に同期させられていることをさらに特徴とする事実上周期的外乱を制御するための請求項１と同様の制御装置。２０．前記応答発生装置が前記第１の信号の高調波変換及び前記駆動信号の高調波変換から導出された信号に応答し、前記高調波変換が前記同期信号に同期させられている請求項１９に記載の制御装置。２１．前記第２の信号が所望の信号の高調波変換を特徴づけている請求項１９に記載の制御装置。２２．元の外乱が機械の排気管又は吸込口からの騒音からなる請求項１に記載の制御装置。２３．元の外乱が車両の客室内の騒音からなる請求項１に記載の制御装置。２４．非線形装置に加えられる入力電子信号の周波数スペクトルを変えて前記非線形装置の出力の周波数スペクトルを前記入力電子信号に対して好ましい関係に維持するように構成された請求項１に記載の制御装置。２５．制御された外乱の周波数又は高調波スペクトルを変える方法において、前記制御された外乱に応答する第１の組の信号を作る段階と、前記制御された外乱を減衰させるように逆カウンタ外乱を作るように構成された作動装置のための駆動装置を作る段階と、前記制御された外乱を所望の周波数又は高調波スペクトル整形する段階と、前記制御された外乱を所望の指定周波数又は高調波スペクトルを表す第２の信号を前記第１の信号及び前記駆動信号に応じて作る段階を備え、前記所望の指定周波数又は高調波スペクトルの前記整形段階が前記第１の信号及び前記駆動信号によって影響される、制御された外乱の周波数又は高調波スペクトルを変える方法。２８．前記第１の信号を前記第２の信号を得るためにろ波する段階を含む請求項２５に記載の方法。２９．前記元の外乱の周波数を測定する段階と、前記外乱の周波数に関連した同期信号を与える段階を含む請求項２５に記載の方法。３０．前記第１の信号及び前記駆動信号に応答して前記第２の信号を与える段階と、前記第２の信号と前記第１の信号の間の差を少なくするために前記駆動信号を絶えず調節する段階を含む請求項２５に記載の方法。３１．前記第１の信号と前記駆動信号に応答して前記第２の信号を与える段階と、制御されない元の外乱による前記第１の信号の成分の推定値を与える段階と、前記制御された外乱を整形するように前記第２の信号と前記推定値との間の差に応答して前記駆動信号を調節する段階を含む請求項２５に記載の方法。３２．前記駆動信号の周波数変換と前記第１の信号の周波数変換に応答して前記第２の信号を作る段階を含む請求項２５に記載の方法。３３．前記第１の信号と前記駆動信号をろ波することによって前記第２の信号を作る段階と、一部分前記制御された外乱に応答して入力信号を作る段階と、前記駆動信号を作るために前記入力信号をろ波する段階を含む請求項２５に記載の方法。３４．前記ろ波する段階が前記第１の信号、前記第２の信号及び前記第３の信号からの信号に応答して適応させられている請求項３３に記載の方法。３５．前記ろ波を適応させる前記応答が前記第３の信号の周波数又は高調波変換及び前記ろ波段階出力の逆周波数又は高調波変換に起因している請求項３４に記載の方法。

Claims

【特許請求の範囲】１．制御された外乱の周波数又は高調波スペクトルを変える制御装置であり、前記装置は制御用外乱を発生する少なくとも一つの作動装置と、制御された外乱に応じて第１の入力信号を発生する少なくとも一つのセンサ装置と、前記第１の信号に応じて前記作動装置に用いる駆動信号を作る出力発生装置とを備え、前記出力発生装置が前記制御された外乱を所望の周波数又は高調波スペクトルに整形するように構成されていることを特徴とする制御装置。２．前記所望の周波数又は高調波スペクトルが前記第１の信号及び前記駆動信号から導出された信号によって左右されることをさらに特徴とする請求項１に記載の制御装置。３．所望の外乱を特徴づける第２の信号を作るように構成された応答発生装置をさらに備え、前記出力発生装置が前記第１の信号と前記第２の信号に応答することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。４．前記応答発生装置が前記第１の信号と前記第２の信号に応答することをさらに特徴とする請求項３に記載の制御装置。５．前記出力発生装置が前記第２の信号と前記第１の信号の間の差に応答して調節される請求項３に記載の制御装置。６．前記出力発生装置が制御されていない元の外乱による前記第１の信号の成分の推定値と前記第２の信号との間の差に応答して調節される請求項３に記載の制御装置。７．前記応答発生装置が前記第１の信号の周波数変換及び駆動信号の周波数変換から導出された信号に応答する請求項３に記載の制御装置。８．前記出力発生装置が前記第１の信号及び前記第２の信号の周波数又は高調波変換に応答して調節される適応フィルタ装置を備える請求項３に記載の制御装置。９．前記第２の信号が所望の信号の周波数変換を特徴づける請求項３に記載の制御装置。１０．各周波数又は高調波における各所望の信号の変換が予め選択された周波数又は高調波における対応する残差信号の変換の振幅に比例している請求項３に記載の制御装置。１１．各周波数又は高調波における各所望の信号の変換が同じ周波数又は高調波における対応する残差信号の変換と同じ位相を持っている請求項３に記載の制御装置。１２．各周波数又は高調波における各所望の信号の変換が対応する推定された元の信号の変換に正比例する請求項３に記載の制御装置。１３．各第２の信号が対応する第１の信号をろ波することによって得られる請求項３に記載の制御装置。１４．前記第２の信号が元の外乱による第１の信号の成分の推定値をろ波することによって得られる請求項３に記載の制御装置。１５．前記出力発生装置が適応フィルタ装置を備える請求項１に記載の制御装置。１６．少なくとも一部分前記外乱に関連する第３の入力信号を作る追加のセンサ装置を備え、前記適応フィルタ装置が前記第３の入力信号に応答することを特徴とする請求項１５に記載の制御装置。１７．所望の外乱を特徴づける第２の信号を作る応答発生装置を備え、前記適応フィルタ装置が前記第１の信号、前記第２の信号及び第３の信号から導出される信号に応答して調節されることを特徴とする請求項１６に記載の制御装置。１８．前記適応フィルタ装置が前記第３の信号の周波数又は高調波変換に応答し、前記駆動信号が前記適応フィルタ装置の出力の逆周波数変換又は逆高調波変換によって得られる請求項１６に記載の制御装置。１９．前記制御装置が外乱の周波数に関連する一つ以上の同期信号を与える周波数測定装置をさらに備え、前記出力発生装置が前記同期信号に同期させられていることをさらに特徴とする事実上周期的外乱を制御するための請求項１と同様の制御装置。２０．前記応答発生装置が前記第１の信号の高調波変換及び前記駆動信号の高調波変換から導出された信号に応答し、前記高調波変換が前記同期信号に同期させられている請求項１９に記載の制御装置。２１．前記第２の信号が所望の信号の高調波変換を特徴づけている請求項１９に記載の制御装置。２２．機械の排気管又は吸込口からの騒音の周波数又は高調波スペクトルを変えるように構成された請求項１に記載の制御装置。２３．車両の客室内の騒音の周波数又は高調波スペクトルを変えるように構成された請求項１に記載の制御装置。２４．非線形装置に加えられる入力電子信号の周波数スペクトルを変えて前記非線形装置の出力の周波数スペクトルを前記入力電子信号に対して好ましい関係に維持するように構成された請求項１に記載の制御装置。２５．制御された外乱の周波数又は高調波スペクトルを変える方法において、前記制御された外乱に応答する第１の組の信号を作る段階と、前記制御された外乱を減衰させるように逆カウンタ外乱を作るように構成された作動装置のための駆動装置を作る段階と、前記制御された外乱を所望の周波数又は高調波スペクトルに整形する段階を備える方法。２６．所望の周波数又は高調波スペクトルに整形する前記段階が前記第１の信号と前記駆動信号によって影響される請求項２５に記載の方法。２７．前記所望の周波数又は高調波スペクトルを表す第２の信号を前記第１の信号及び前記駆動信号に応答して作る追加の段階を含む請求項２６に記載の方法。２８．前記第１の信号を前記第２の信号を得るためにろ波する段階を含む請求項２５に記載の方法。２９．前記外乱の周波数を測定する段階と、前記外乱の周波数に関連した同期信号を与える段階を含む請求項２５に記載の方法。３０．前記第１の信号及び前記駆動信号に応答して第２の信号を与える段階と、前記第２の信号と前記第１の信号の間の差を少なくするために前記駆動信号を絶えず調節する段階を含む請求項２５に記載の方法。３１．前記第１の信号と前記駆動信号に応答して第２の信号を与える段階と、制御されない外乱による前記第１の信号の成分の推定値を与える段階と、前記制御された外乱信号を整形するように前記第２の信号と前記推定値との間の差に応答して前記駆動信号を調節する段階を含む請求項２５に記載の方法。３２．前記駆動信号の周波数変換と前記第１の信号の周波数変換に応答して第２の信号を作る段階を含む請求項２５に記載の方法。３３．前記第１の信号と前記駆動信号をろ波することによって第２の信号を作る段階と、一部分前記外乱に応答して入力信号を作る段階と、前記駆動信号を作るために前記入力信号をろ波する段階を含む請求項２５に記載の方法。３４．前記ろ波する段階が前記第１の信号、前記第２の信号及び前記第３の信号からの信号に応答して適応させられている請求項３３に記載の方法。３５．前記ろ波を適応させる前記応答が前記第３の信号の周波数又は高調波変換及び前記ろ波段階出力の逆周波数又は高調波変換に起因している請求項３４に記載の方法。