JPH09112241A - 騒音制御装置 - Google Patents

騒音制御装置

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JPH09112241A
JPH09112241A JP7264175A JP26417595A JPH09112241A JP H09112241 A JPH09112241 A JP H09112241A JP 7264175 A JP7264175 A JP 7264175A JP 26417595 A JP26417595 A JP 26417595A JP H09112241 A JPH09112241 A JP H09112241A
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noise control
noise
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俊孝 大和
Hideki Kitao
英樹 北尾
Shinichi Iwamoto
真一 岩本
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 騒音制御装置の動作異常を検出する。 【解決手段】 エンジン騒音に対して逆位相のキャンセ
ル音を出力するスピーカと、騒音とキャンセル音との干
渉結果である残留音を誤差信号として検出するマイクロ
フォンとを有する騒音制御装置に、エンジンパルスを基
準信号としてかつ誤差信号をフィードバックとして入力
して、キャンセル信号を形成する適応型フィルタ71が
設けられる。効果低減判断部72は、適応型フィルタ7
1の騒音制御の効果低減を判断して、スピーカ、マイク
ロフォンの劣化を警告する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、騒音と逆位相のキ
ャンセル音を形成する騒音制御装置に関し、特に、動作
異常を検出することができる装置に関する。
【0002】
【従来の技術】上記騒音制御装置では、キャンセル音を
出力するのにスピーカが使用され、さらに、キャンセル
音と騒音の干渉結果を誤差信号としてフィードバックす
るための残留音を検出するのにマイクロフォンが使用さ
れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記騒
音制御装置に使用されるスピーカ、マイクロフォン等の
動的機器には経年変化があり、この経年変化のためにキ
ャンセル音の伝達系が劣化し、騒音制御装置全体として
の制御系が崩れ、異常音が発生して、騒音制御の効果量
が低減するとの問題が生じる。
【0004】したがって、本発明は、上記問題点に鑑
み、スピーカ、マイクロフォン等のメンテナンスを可能
にする
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決するために、エンジン騒音に対して逆位相のキャン
セル音を出力するスピーカと、騒音とキャンセル音との
干渉結果である残留音を誤差信号として検出するマイク
ロフォンとを有する騒音制御装置に、エンジンパルスを
基準信号としてかつ前記誤差信号をフィードバックとし
て入力して、キャンセル信号を形成する適応型フィルタ
と、前記適応型フィルタの騒音制御の効果低減を判断し
て、スピーカ、マイクロフォンの劣化を警告するための
効果低減判断部とが設けられる。この手段により、ある
基準値及び範囲を外れる騒音制御効果量変動を検知し、
騒音制御装置の異常として判断し警告を発生することが
可能になり、スピーカ、マイクロフォン等の劣化に対し
てメインテナンス時期の判断が用意になる。
【0006】前記効果低減判断部は、前記適応型フィル
タのフィルタ係数と予め用意されているエンジン回転数
対想定フィルタ係数とを比較して騒音制御の効果低減を
判断するようにしてもよい。この手段により、騒音制御
装置の異常として判断し警告を発生することが可能にな
る。前記効果低減判断部は、前記誤差信号レベルと、予
め用意されているエンジン回転数対想定誤差信号レベル
とを比較して騒音制御の効果低減を判断するようにして
もよい。この手段により、騒音制御装置の異常として判
断し警告を発生することが可能になる。
【0007】前記効果低減判断部は、前記キャンセル信
号レベルと、予め用意されているエンジン回転数対想定
キャンセル信号レベルとを比較して騒音制御の効果低減
を判断するようにしてもよい。この手段により、騒音制
御装置の異常として判断し警告を発生することが可能に
なる。前記効果低減判断部は、エンジン回転数をエンジ
ン回転数周波数より判断するようにしてもよい。この手
段により、騒音制御装置の異常として判断し警告を発生
することが可能になる。
【0008】前記効果低減判断部は、騒音制御の効果低
減を判断した場合に、適応型フィルタの動作を停止する
ようにしてもよい。この手段により、騒音制御装置の動
作停止が可能になる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。図1は本発明に係る騒音制御
装置の全体概略を示す図である。本図に示すように、車
両等のエンジン1からの排気ガスは、排気管2、マフラ
3、テールパイプ4を介して大気に排出される。排気ガ
スの排気音は、マフラ3で減少され、テールパイプ4を
介して大気に放出される。騒音制御装置は、大気の放出
される排気音である騒音と逆位相のキャンセル音を出力
するスピーカ5と、騒音とキャンセル音との干渉結果で
ある残留音を誤差信号として検出するマイクロフォン6
と、エンジン1からのエンジンパルス(E/P)信号を
基準信号として、さらにマイクロフォン6の誤差信号を
フィードバック信号として入力し、キャンセル音が主と
して空間の伝達に起因して生じる遅延、音圧の減衰等を
補正したキャンセル信号を形成し騒音を制御する騒音制
御部7とを具備する。
【0010】図2は本発明の実施の形態に係る図1の騒
音制御部7であってフィルタ係数の変化により効果量の
低減を検出するものを説明する図である。本図に示すよ
うに、騒音制御部7は、エンジン1からエンジンパルス
を基準信号として入力し、マイクロフォン6から誤差信
号をフィードバック信号として入力し、スピーカ5への
キャンセル信号を形成する適応型フィルタ(ADF)7
1と、適応型フィルタ71の騒音制御の効果低減を判断
して、スピーカ、マイクロフォンの劣化を警告するため
の効果低減判断部72と、効果低減判断部72の結果を
入力しこの結果、騒音制御の効果量が低減しているもの
である場合にはスピーカ5、マイクロフォン6の劣化の
警告信号を出力し、さらに適応型フィルタ71の動作を
停止させるシステム制御部73とを具備する。効果低減
判断部72は、エンジンパルスと適応型フィルタ71か
らフィルタ係数を入力してスピーカ5、マイクロフォン
6等の劣化に起因する騒音制御の効果量低減の検出を行
う効果量低減検出部74と、該効果量低減検出部74に
騒音制御の効果量低減の検出を行うために検出用のデー
タを提供する検出用データ格納部75とからなる。ここ
に、適応型フィルタ71は、FIR(Finite Impulse R
esponse)フィルタで構成される。
【0011】図3は図2の適応型フィルタ71における
FIRフィルタの構成を示す図である。本図に示すよう
に、FIRフィルタでは、前記誤差信号が最小となるよ
うに、フィルタ係数F1、F2、…、Fnが逐次更新さ
れるものである。検出用データ格納部75には、エンジ
ンがある回転数R0であるときに最適であると想定され
る前記適応型フィルタ7のフィルタ係数F10、F2
0、…、Fn0が格納される。
【0012】効果量低減検出部74では、エンジンパル
スからエンジン回転数Rを求め、検出されたエンジン回
転数RがR0になっているとき、適応型フィルタ71、
検出用データ73からそれぞれのフィルタ係数を読み出
し、以下の演算を行う。 ΔFav={(ΔF1)2 +(ΔF2)2 +…+(ΔFn)2 1/2 …(1) ここに、ΔFk=Fk−Fk0 k=1〜n である。そして、効果量低減検出部74は、効果量が低
減されると判断する所定基準値ΔFav0を有し、 ΔFav≧ΔFav0 …(2) が成立するかの判断を行う。この判断が成立する場合に
は効果量低減が検出されることになる。
【0013】また、 ΔFk≧ΔFk0 …(3) k=1〜n ここに、ΔFk0は効果量が低減されると判断する所定
基準値であり、効果量低減検出部74に、設定される。
【0014】システム制御部73は、前述のように、効
果低減検出部74から効果量低減の情報が入力すると、
適応型フィルタ71の動作を停止させるが、この場合、
前記適応型フィルタ71のFIRフィルタのフィルタ係
数を全て「0」に設定するようにしてもよい。このよう
にして、騒音制御の効果量がある基準値を外れると、そ
の効果量変動を検出し、つまり騒音制御装置の異常とし
て判断して警告を発生することが可能になる。このた
め、スピーカ5、マイクロフォン6等のメインテナンス
時期の判断が容易になる。また、騒音制御装置の異常の
内容に合わせてその動作の停止を実施できる。
【0015】図4は本発明の別の実施の形態に係る図1
の騒音制御部7であって誤差信号のレベル変化により効
果量の低減を検出するものを説明する図である。本図に
示すように、図2と異なる構成は、効果量低減検出部7
4Aと、検出用データ格納部75Aとである。図5は、
図4の検出用データ格納部75Aを説明する図である。
本図に示すように、検出用データ格納部75Aには、エ
ンジンがある回転数に対応するエンジンパルス入力割合
と誤差信号レベルとの関係がデータとして格納される。
この関係は、騒音制御の効果量が正常である場合に、エ
ンジンパルス入力割合が増加するに伴って誤差信号レベ
ルが増加するとの現象を利用するものである。つまり、
エンジンパルス入力割合の増加に伴って増加する誤差信
号レベルを想定して基準値として、この基準値と一定範
囲内(余裕幅z)にある場合に、騒音制御の効果量が正
常範囲にあると判断するものである。具体的には、本図
のエンジンパルス入力割合がdx0 /dtの場合に、下
限の誤差信号レベルをA、上限の誤差信号レベルをBと
すると、誤差信号レベルyが、 A<y<B …(4) にある場合には効果量は正常であるが、 A>y、B<y …(5) にある場合には効果量は低減されていることになる。
【0016】また、効果量検出部74Aは、エンジンパ
ルスxと誤差信号yとを入力し、検出用データ格納部7
5Aからエンジンパルス入力割合に相当する基準値の
上、下限の誤差信号レベルを読み出しして、これらと入
力誤差信号yのレベルと比較する。そして、式(4)、
(5)のいずれかが成立するかを判断する。図6は本発
明の他のの実施の形態に係る図1の騒音制御部7であっ
てキャンセル信号のレベル変化により効果量の低減を検
出するものを説明する図である。本図に示すように、図
2と異なる構成は、効果量検出部74Bと、検出用デー
タ格納部75Bとである。検出用データ格納部75Bに
は、エンジンがある回転速度に対応するエンジンパルス
入力割合とキャンセル信号レベルとの関係がデータとし
て格納される。この関係は、騒音制御の効果量が正常で
ある場合に、エンジンパルス入力割合が増加するに伴っ
てキャンセル信号レベルが増加するとの現象を利用する
ものである。つまり、図5と同様に、エンジンパルス入
力割合の増加に伴って増加するキャンセル信号レベルを
想定して基準値として、この基準値と一定範囲内(余裕
幅z)にある場合に、騒音制御の効果量が正常範囲にあ
ると判断するものである。
【0017】また、効果量検出部74Bは、エンジンパ
ルスxとキャンセル信号yとを入力し、検出用データ格
納部75Bからエンジンパルス入力割合に相当する基準
値の上、下限の誤差信号レベルを読み出しして、これら
と入力キャンセル信号yのレベルと比較する。そして、
同様に、式(4)、(5)のいずれかが成立するかを判
断する。
【0018】図7は本発明のさらに別の実施の形態に係
る図4の騒音制御部7であって誤差信号のレベル変化に
より効果量の低減を検出し、エンジンパルス信号をエン
ジン回転数に変換するものを説明する図である。本図に
示すように、図4と異なる構成は、エンジン回転数検出
部77と、効果量検出部74Cと、検出用データ格納部
75Cとである。エンジン回転数検出部77は、エンジ
ンパルスをエンジン回転数として検出するものである。
適応型フィルタ71では、エンジンパルスを直接基準信
号とすると、高調波が混入するので、このエンジン回転
数を基にして生成した正弦波又はその高調波を基準信号
として、キャンセル信号を形成する場合がある。このよ
うな場合、効果量検出部74Cと検出用データ格納部7
5Cは、図4の例ではエンジンパルスを基にしていた
が、これに代わり、エンジン回転数を基にして、効果量
を検出し、検出用データを格納するようにしてもよい。
【0019】上記と同様に、本発明のさらなる他の実施
の形態として、図6の騒音制御部7であってキャンセル
信号のレベル変化により効果量の低減を検出し、エンジ
ンパルス信号をエンジン回転数に変換するようにしても
よい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る騒音制御装置の全体概略を示す図
である。
【図2】本発明の実施の形態に係る図1の騒音制御部7
であってフィルタ係数の変化により効果量の低減を検出
するものを説明する図である。
【図3】図2の適応型フィルタ71におけるFIRフィ
ルタの構成を示す図である。
【図4】本発明の別の実施の形態に係る図1の騒音制御
部7であって誤差信号のレベル変化により効果量の低減
を検出するものを説明する図である。
【図5】図4の検出用データ格納部75Aを説明する図
である。
【図6】本発明の他のの実施の形態に係る図1の騒音制
御部7であってキャンセル信号のレベル変化により効果
量の低減を検出するものを説明する図である。
【図7】本発明のさらに別の実施の形態に係る図4の騒
音制御部7であって誤差信号のレベル変化により効果量
の低減を検出し、エンジンパルス信号をエンジン回転数
に変換するものを説明する図である。
【符号の説明】
71…適応型フィルタ 72…効果低減判断部

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジン騒音に対して逆位相のキャンセ
    ル音を出力するスピーカと、騒音とキャンセル音との干
    渉結果である残留音を誤差信号として検出するマイクロ
    フォンとを有する騒音制御装置において、 エンジンパルスを基準信号としてかつ前記誤差信号をフ
    ィードバックとして入力して、キャンセル信号を形成す
    る適応型フィルタ(71)と、 前記適応型フィルタ(71)の騒音制御の効果低減を判
    断して、スピーカ、マイクロフォンの劣化を警告するた
    めの効果低減判断部(72)とを備えることを特徴とす
    る騒音制御装置。
  2. 【請求項2】 前記効果低減判断部(72)は、前記適
    応型フィルタ(71)のフィルタ係数と予め用意されて
    いるエンジン回転数対想定フィルタ係数とを比較して騒
    音制御の効果低減を判断することを特徴とする、請求項
    1に記載の騒音制御装置。
  3. 【請求項3】 前記効果低減判断部(72)は、前記誤
    差信号レベルと、予め用意されているエンジン回転数対
    想定誤差信号レベルとを比較して騒音制御の効果低減を
    判断することを特徴とする、請求項1に記載の騒音制御
    装置。
  4. 【請求項4】 前記効果低減判断部(72)は、前記キ
    ャンセル信号レベルと、予め用意されているエンジン回
    転数対想定キャンセル信号レベルとを比較して騒音制御
    の効果低減を判断することを特徴とする、請求項1に記
    載の騒音制御装置。
  5. 【請求項5】 前記効果低減判断部(72)は、エンジ
    ン回転数をエンジン回転数周波数より判断することを特
    徴とする、請求項3に記載の騒音制御装置。
  6. 【請求項6】 前記効果低減判断部(72)は、エンジ
    ン回転数をエンジン回転数周波数より判断することを特
    徴とする、請求項4に記載の騒音制御装置。
  7. 【請求項7】 前記効果低減判断部(72)は、騒音制
    御の効果低減を判断した場合に、適応型フィルタ(7
    1)の動作を停止することを特徴とする、請求項1に記
    載の騒音制御装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010024876A (ja) * 2008-07-16 2010-02-04 Toda Constr Co Ltd 建設機械のエンジン騒音消音装置
US8005882B2 (en) 2006-12-21 2011-08-23 Samsung Electronics Co., Ltd. System and method for determining application of adaptive filter
KR102760073B1 (ko) * 2024-04-09 2025-02-04 주식회사 에이알이 비정상 소음의 효율적인 저감을 위한 능동소음제어 방법 및 장치

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