JPH10212926A

JPH10212926A - 騒音制御装置

Info

Publication number: JPH10212926A
Application number: JP9019080A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Yamano; 和行山野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1997-01-31
Filing date: 1997-01-31
Publication date: 1998-08-11

Abstract

(57)【要約】【課題】マイクロホンの設置場所を改善して騒音低減
の効果を図る。【解決手段】排気管１から放射する排気騒音と、スピ
ーカー２から放射する排気騒音に対し逆位相、同振幅の
制御音との音波干渉の結果である制御誤差をマイクロホ
ン３で検出し、この制御誤差とエンジン回転数信号とに
基づいてコントローラ４は制御音を生成しスピーカ２を
駆動する。マイクロホン３の取付位置は、車両後部面の
中央部周辺（車両後方から見て上下中心線近傍）の位置
とすることにより、排気管１とスピーカ２に極端に近接
しない場所で、熱や排気ガスによる悪影響を受け難く、
また、制御に無関係な自車両のタイヤの路面摩擦音ある
いは、他車両からの騒音の音圧の低い位置として、騒音
制御が安定し、制御精度が向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関に装着
される騒音制御装置に関し、特に排気管からの排気音に
対し逆位相の音波を放射し音波の干渉作用によって消音
を行う騒音制御装置における制御誤差音を収音するマイ
クロホンの配置および構造に係る。

【０００２】

【従来の技術】図１８は、従来の騒音制御装置を示す構
成図である。図において、１は排気管、２９は排気管１
から放射される排気騒音、３１は排気管１から放射され
る排気騒音２９に対し、逆位相、同振幅の制御音、２は
排気管１から放射される排気騒音２９に対し逆位相、同
振幅の制御音３１を放射するスピーカ、３は排気管１か
ら放射される排気騒音２９とスピーカ２から放射される
排気騒音２９に対する逆位相、同振幅の制御音３１の音
波干渉の結果である制御誤差音を検出するマイクロホン
である。

【０００３】９はマイクロホン３の出力信号である制御
誤差信号、５はエンジン、７はエンジン５からのエンジ
ン回転に同期したエンジン回転信号、４はエンジン回転
信号７と、制御誤差信号９を入力することにより、能動
的に制御誤差信号９が、最小となるようにスピーカ２へ
出力する排気騒音２９に対し逆位相、同振幅の制御信号
８を生成、調整するＡＮＣ(Active Noise Control)制御
を行うコントローラである。

【０００４】図１９は、コントローラ４の内部構成の一
例である。図において、４はコントローラ、７はエンジ
ン回転信号、８は制御信号、９は制御誤差信号、３２は
アンチエリアシングローパスフィルタ、３３はアンチエ
リアシングローパスフィルタ３２を通過した制御誤差信
号９をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ、３４
はＡ／Ｄコンバータ３３によりデジタル信号に変換され
た制御誤差信号、３５はエンジン回転信号７と、デジタ
ル信号に変換された制御誤差信号３４を入力することに
より、能動的に、制御誤差信号９が最小となるように、
制御信号８を生成、調整するＡＮＣ制御を行うデジタル
シグナルプロセッサ（ＤＳＰ）である。

【０００５】３６はＤＳＰ３５が生成したデジタル信号
形式の制御信号、３７はＤＳＰ３５が生成したデジタル
信号形式の制御信号３６を、アナログ信号８に変換する
Ｄ／Ａコンバータ、３８はスムージングローパスフィル
タ、３９はＤ／Ａコンバータ３７によりアナログ信号に
変換し、スムージングローパスフィルタ３８を通過した
制御信号８を増幅するアンプである。

【０００６】図２０はデジタルシグナルプロセッサ（Ｄ
ＳＰ）３５のデジタル信号処理の構成の一例である。図
において、７はエンジン回転信号、３４はデジタル信号
形式の制御誤差信号、３５はＤＳＰ、３６はデジタル信
号形式の制御信号、４０はエンジン回転信号７を入力す
ることにより、デジタル信号形式の制御信号３６を生成
するＦＩＲ型適応フィルタ、４２はＦＩＲ型適応フィル
タ４０を構成する遅延素子、４３はＦＩＲ型適応フィル
タ４０の特性を決定するＦＩＲ型適応フィルタの係数、
４４はＦＩＲ型適応フィルタ４０を構成する加算器であ
る。

【０００７】４１はエンジン回転信号７と、デジタル信
号による制御誤差信号３４を入力し、デジタル信号によ
る制御誤差信号３４が最小となるようにＦＩＲ型適応フ
ィルタの係数４３を更新するフィルタ係数更新アルゴリ
ズムである。

【０００８】ここでは例として、フィルタ係数更新アル
ゴリズム４１として、ＬＭＳ(LeastMean Square) アル
ゴリズムを使用している。フィルタ係数更新用ＬＭＳア
ルゴリズム４１の演算は、式１のようになる。ｈ（ｎ＋１）＝ｈ（ｎ）＋２με（ｎ）χ（ｎ）・・・式１

【０００９】式１において、ｈ（ｎ）は現在のフィルタ
係数、μはフィルタ係数の更新率を表す係数、ε（ｎ）
はデジタル信号による制御誤差信号３４、χ（ｎ）はエ
ンジン回転信号７、ｈ（ｎ＋１）は演算により生成され
る新しいフィルタ係数を表す。上記の式により、図２０
のＦＩＲ型適応フィルタ４０のフィルタ係数４３全てを
更新することによりデジタル信号による制御誤差信号３
４を最小とする制御を行う。

【００１０】従来の騒音制御装置の動作について、図２
１を用いて説明を行う。図において、７はエンジン回転
に同期したエンジン回転信号、３０は排気騒音２９のみ
をマイクロホン３にて検出したマイクロホン３の出力信
号である排気騒音信号、８は制御信号、９は制御誤差信
号である。

【００１１】図において、排気騒音信号３０はエンジン
回転信号７の周期に同期した特性を持つ信号であり、エ
ンジン回転信号７を入力することによりコントローラ４
が生成する制御信号８は排気騒音信号３０に対し逆位
相、同振幅の波形であり、騒音制御の結果、排気騒音信
号３０が制御誤差信号９まで低減することがわかる。

【００１２】以上の動作により、マイクロホン３の位置
にて、排気騒音２９のうち、エンジン回転信号７に対応
した周波数成分について、暗騒音レベルまで低減するこ
とができる。

【００１３】図２２は、従来の騒音制御装置による騒音
制御を停止した状態のマイクロホン３の出力信号であ
る、騒音制御の対象となる、排気騒音２９のスペクトラ
ム特性である。図において、４５は従来の騒音制御装置
が制御できる、エンジン回転に同期した、騒音成分のス
ペクトラムであり、４６は騒音制御の対象となる、排気
騒音２９のパワースペクトラム特性における暗騒音レベ
ルである。

【００１４】図２３は、従来の騒音制御装置による騒音
制御を動作させた状態の、マイクロホン３の出力信号で
ある、制御誤差信号９のスペクトラム特性である。図に
おいて、４６は騒音制御の対象となる、排気騒音２９の
スペクトラム特性における暗騒音レベルであり、４７は
従来の騒音制御装置が騒音制御を行った結果における、
エンジン回転に同期した騒音成分のスペクトラムであ
る。

【００１５】図２２と、図２３を比較することにより、
従来の騒音制御装置により、騒音制御を行った場合のマ
イクロホン３の出力信号である、制御誤差信号９におい
て、エンジン回転に同期した騒音成分のスペクトラム４
５が、暗騒音レベル４６まで低減することが確認でき
る。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の騒
音制御装置においては、排気管１と、マイクロホン３の
距離が極めて近接しているため、２００℃程度となる排
気管１からの熱により、通常８０℃程度の動作保証温度
であるマイクロホン３が破損するという問題点があっ
た。また、排気管１から吐出される排気ガスによりマイ
クロホン３が損傷するという問題点があった。

【００１７】上記の問題点を解決するために行われたの
が実開平７−５１９８号公報の実施の形態６である。従
来例では、マイクロホン３を排気管１の垂直上部又は下
部（真上又は真下）から水平方向にずらした位置に設け
ることにより、排気管１から出る排気ガスの影響を回避
している。しかし、マイクロホン３には排気管における
上記問題点以外にも、他の要因が存在する。例えば、自
車両のタイヤから発生するタイヤと路面の摩擦音や、自
車両の側方を通過あるいは併走する他車両からの騒音が
ある。

【００１８】従来例において、騒音制御装置は排気騒音
２９のうち、エンジン５の回転数に対応した周波数成分
について、暗騒音レベルまで低減させる制御を行うた
め、マイクロホン３が上記排気騒音以外の騒音の音圧が
高い場所に設置された場合排気騒音の音圧が相対的に低
くなり、マイクロホン３が検出する制御誤差音のＳ／Ｎ
が悪くなる。このため騒音制御の効果が低下する。

【００１９】また、他車両から発生した騒音あるいは、
自車両のタイヤと路面の摩擦音などの排気騒音以外の騒
音の音圧が低い領域にマイクロホン３を設置したとして
も、排気騒音２９を有効に検知できない場所であれば、
同様に騒音制御の効果が低下する。

【００２０】この発明は、かかる問題を解決するために
なされたもので、排気管１から放出される熱や排気ガス
など、マイクロホン３の性能に、悪影響を与えるマイク
ロホン３の設置環境を改善するため、マイクロホン３を
排気管１、スピーカ２から離した場合においても、排気
騒音２９が有効に検出でき、また、他車両から発生した
騒音あるいは、自車両のタイヤと路面の摩擦音などの排
気騒音以外の騒音の音圧が低く、騒音制御装置の制御効
果が大きく、安定した制御を行うことができるマイクロ
ホン３の設置位置を得ることを目的としている。

【００２１】また、マイクロホンに塵埃の付着や雨水の
進入などにより感度が低下するのを防止することを目的
としている。

【００２２】

【課題を解決するための手段】

（１）この発明に係る騒音制御装置は、自動車車両の排
気管後端部より放射するエンジン排気騒音を音波干渉に
よって低減させる制御音を放射するスピーカと、上記エ
ンジン排気騒音と上記制御音との合成音を検出するマイ
クロホンと、このマイクロホンの出力信号に基づいて上
記スピーカから出力する制御音の信号を生成するコント
ローラとを具備し、上記マイクロホンの設置を車両後部
で、且つ車両を後方から見て車両の上下中心線近傍に配
置するものである。

【００２３】（２）また、自動車車両の排気管後端部よ
り放射するエンジン排気騒音を音波干渉によって低減さ
せる制御音を放射するスピーカと、上記エンジン排気騒
音と上記制御音との合成音を検出するマイクロホンと、
このマイクロホンの出力信号に基づいて上記スピーカか
ら出力する制御音の信号を生成するコントローラとを具
備し、車両後方から見て、マイクロホンとスピーカとの
距離をマイクロホンとエンジン排気管後端部との距離と
同等またはそれ以上となるように配置したものである。

【００２４】（３）また、自動車車両の排気管後端部よ
り放射するエンジン排気騒音を音波干渉によって低減さ
せる制御音を放射するスピーカと、上記エンジン排気騒
音と上記制御音との合成音を検出するマイクロホンと、
このマイクロホンの出力信号に基づいて上記スピーカか
ら出力する制御音の信号を生成するコントローラとを具
備し、上記マイクロホンの設置を車両後部で、且つ車両
を後方から見て車両の上下中心線近傍に配置すると共
に、車両後方から見て、マイクロホンとスピーカとの距
離をマイクロホンとエンジン排気管後端部との距離と同
等またはそれ以上となるように配置したものである。

【００２５】（４）また、マイクロホンを車両後部面の
平坦部に設置したものである。

【００２６】（５）また、マイクロホンを車両の後端部
に設置したものである。

【００２７】（６）また、マイクロホンを車両の後部緩
衝器の外側の平坦部に設置したものである。

【００２８】（７）また、自動車車両の排気管後端部よ
り放射するエンジン排気騒音を音波干渉によって低減さ
せる制御音を放射するスピーカと、上記エンジン排気騒
音と上記制御音との合成音を検出するマイクロホンと、
このマイクロホンの出力信号に基づいて上記スピーカか
ら出力する制御音の信号を生成するコントローラと、上
記マイクロホンの収音部の表面を覆う防水カバーとを具
備したものである。

【００２９】（８）また、自動車車両の排気管後端部よ
り放射するエンジン排気騒音を音波干渉によって低減さ
せる制御音を放射するスピーカと、上記エンジン排気騒
音と上記制御音との合成音を検出するマイクロホンと、
このマイクロホンの出力信号に基づいてスピーカから出
力する制御音の信号を生成するコントローラと、上記マ
イクロホンを密閉する防水防塵ケースとを具備したもの
である。

【００３０】（９）また、コントローラは、マイクロホ
ンの出力信号とエンジンの回転に同期した信号に基づい
て、スピーカから出力する制御音の信号を生成するコン
トローラとしたものである。

【００３１】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１はこの発明の一実施の形態である騒
音制御装置を示すもので、図において、１は排気管、２
はスピーカ、３はマイクロホン、５はエンジン、７はエ
ンジン５からのエンジン回転信号、８は制御信号、９は
マイクロホン３の出力信号である制御誤差信号、４はエ
ンジン回転信号７と制御誤差信号９より制御信号８を生
成するコントローラである。

【００３２】６は排気管１、スピーカ２、マイクロホン
３、コントローラ４、エンジン５を搭載する車両であ
る。ここではマイクロホン３は、排気管１に極端に近接
しない場所である図２に示す車両後部面の中央部周辺１
０に配置している。この設置場所は、両側方を通過する
他車両から離れ、且つ、自車両の両後タイヤからも離れ
ているので、排気管騒音以外の騒音がマイクロホン３に
入ることを極力防止できる。

【００３３】前記のように構成された騒音制御装置の動
作については、従来例と同様であるので説明を省略す
る。

【００３４】マイクロホン３の配置について図３を用い
て説明する。図において、６は自車両、１１ａ，１１ｂ
は他車両、１２は他車両１１ａ，１１ｂからの騒音、１
３は自車両６のタイヤの路面摩擦音、１４は上記他車両
１１ａ，１１ｂからの騒音１２や、自車両６のタイヤの
路面摩擦音１３など、排気騒音以外の騒音の音圧が低い
領域である。

【００３５】図３に示すように、マイクロホン３が、車
両後部面に設置される場合において、図３中の、１４の
領域に、マイクロホン３を設置することにより、制御に
無関係な自車両６のタイヤの路面摩擦音１３、あるい
は、他車両１１ａ，１１ｂからの騒音１２の音圧の低い
位置となる。すなわち、図２における車両後部面の中央
部周辺１０が上記排気騒音以外の騒音の音圧の低い領域
１４となる。また、この領域１４は車両を後方から見た
場合、車両の上下中心線近傍の部分である。

【００３６】以上より、排気管１からの熱や排気ガスの
影響を受け難く、なおかつ、排気騒音以外の騒音の影響
が最も少ない位置に、マイクロホン３を設置するのがよ
い。実験上、図２における車両後部面の中央部周辺１０
にマイクロホン３を設置することにより、排気騒音以外
の騒音の音圧レベルを３〜６dB低くすることが出来る。

【００３７】また、ＡＮＣ(Active Noise Control)制御
を行う場合、制御対象となる排気騒音２９の成分を暗ノ
イズレベルまで低下させるため、暗ノイズである排気騒
音以外の騒音の音圧が、暗ノイズレベルの排気騒音２９
より低ければ、騒音制御の制御精度の向上に繋がること
になる。

【００３８】特に、エンジン５の回転数に応じて、対応
する周波数成分を低減させる処理を行った場合には、エ
ンジン５の回転数に依存しない他車両の騒音の影響を排
除することにより、安定した低減処理を行うことができ
るものである。

【００３９】実施の形態２．図４は、排気管１、スピー
カ２、マイクロホン３の配置についての一実施の形態を
示すものである。図において、１は排気管、２はスピー
カ、３はマイクロホン、１５は制御音３１（図１８に図
示）の音圧分布におけるマイクロホン３の位置での等音
圧部を示す線、１８は同様に排気騒音２９（図１８に図
示）の音圧分布におけるマイクロホン３の位置での等音
圧部を示す線、１９は騒音制御の効果範囲である。

【００４０】図５は、車両上方から見た場合の、スピー
カ２から放射される制御音３１の音圧の分布における等
音圧線を示す図であり、スピーカ２が放射する制御音３
１は、走行中においても図の形状に近い音圧分布１５ａ
を持つ、点音源１６から生成される音として振る舞う。

【００４１】これに対し、図６は、車両上方から見た場
合の、排気管１から放射される排気騒音２９の音圧の分
布における等音圧線を示す図であり、排気管１が放射す
る排気騒音２９は、流速を持った気流の吐出によって脈
動音を発生させるため、スピーカ２から放射される制御
音３１のような点音源１６ではなく、図に示すような排
気管１からの排気の流速方向の線音源１７となる。線音
源１７は、点音源１６（図６中には例として２点の点音
源を示す）が排気の吐出方向に連続して存在していると
考えることができるため、図の形状に近い音圧分布１８
ａとなる。

【００４２】上記のように、排気騒音２９と、制御音３
１は、それぞれ異なる音圧分布を持っているため、排気
管１、スピーカ２、マイクロホン３を、車両後方に横に
並べて配置する場合、図４に示すように、スピーカ２、
排気管１、マイクロホン３の順に配置（マイクロホン３
とスピーカ２との距離が、マイクロホン３と排気管１と
の距離と同一であるよう配置すれば、より良い配置であ
る）することにより、マイクロホン３の位置で、音圧が
最小となるように、スピーカ２から制御音３１を放射す
る。それ故、排気騒音２９の音圧分布１８に対し、制御
音３１の音圧分布１５が同等程度となる。このため騒音
制御の効果範囲１９は広くなる。

【００４３】これに対し、図７は、排気管１、スピーカ
２、マイクロホン３の順で配置した場合を示す。図よ
り、マイクロホン３の位置で、音圧が最小となるよう
に、スピーカ２から制御音３１を放射するため、排気騒
音２９の音圧分布１８に対し、制御音３１の音圧分布１
５は小さい。このため、騒音制御の効果範囲１９は、狭
くなる。

【００４４】以上のように排気管１、スピーカ２、マイ
クロホン３を、マイクロホン３とスピーカ２との距離を
マイクロホン３と排気管１との距離と同等またはそれ以
上になるよう配置することにより、騒音制御の効果範囲
１９を広くすることができる。そして排気管１、スピー
カ２、マイクロホン３を、車両後方に横に並べて配置す
る場合は、排気管１とスピーカ２とをマイクロホン３か
ら同一の距離に配置できないので、スピーカ２、排気管
１、マイクロホン３の順に、配置することにより、騒音
制御の効果範囲１９を広くすることができる。

【００４５】なお、マイクロホン３の位置が排気管１か
ら見て斜め上にあっても、マイクロホン３とスピーカ２
との距離をマイクロホン３と排気管１との距離と同等ま
たはそれ以上になるよう配置すればよい。

【００４６】実施の形態３．図８は、実施の形態１又は
３における車両後部面の中央部周辺１０において、平坦
部２０に、マイクロホン３を取り付ける場合の、実施態
様を示すものである。これにより、排気騒音２９と、制
御音３１の直接音のみを、マイクロホン３が、有効に検
出することができる。これにより排気騒音２９を低減さ
せる制御動作を安定させることができる。

【００４７】ここで平坦部２０は、排気管１の排気の吐
出方向にほぼ垂直かつ平坦な面を持つ部分であり、非平
坦部はそれ以外の部分である。

【００４８】図１０は、マイクロホン３を、図８中の車
両後部面の非平坦部２１に設置した場合の制御伝達系の
伝達関数における周波数・ゲイン特性である。図におい
て、２２は制御伝達系の伝達関数における周波数・ゲイ
ン特性のピークであり、２３は制御伝達系の伝達関数に
おける周波数・ゲイン特性のディップである。図より、
マイクロホン３を車両後部面の非平坦部２１に設置した
場合は、ピーク２２や、ディップ２３が多く、レベルも
大きい。

【００４９】制御伝達系の伝達関数における周波数・ゲ
イン特性に大きなピーク２２が存在した場合、ピーク２
２のある周波数においては、制御伝達系において、スピ
ーカ２から放射した制御音３１は、マイクロホン３で検
出される制御誤差音においては、ピーク２２のない領域
に比べ、コントローラ４が大きな制御音３１のレベルを
検知してしまい、図２０に示すコントローラ４内のＬＭ
Ｓ(Least Mean Square) アルゴリズム４１は制御音３１
の振幅を下げようとＦＩＲ型適応フィルタの係数４３を
更新する。このため、ＦＩＲ型適応フィルタの係数４３
は小さな値となり、生成される制御音３１の振幅が小さ
くなる。このため、騒音制御の効果が低下する。

【００５０】また、制御伝達系の伝達関数における周波
数・ゲイン特性に大きなディップ２３が存在した場合、
ディップ２３のある周波数においては、制御伝達系にお
いて、スピーカ２から制御音３１を放射したにも関わら
ず、マイクロホン３で検出される制御誤差音において
は、ディップ２３のない領域に比べ、コントローラ４は
小さな制御音３１のレベルを検知してしまい、コントロ
ーラ４内のＬＭＳアルゴリズム４１は、制御音３１の振
幅を上げようとＦＩＲ型適応フィルタの係数４３を更新
するため、ＦＩＲ型適応フィルタの係数４３は大きな値
となり、生成される制御音３１の振幅が大きくなる。

【００５１】このため、スピーカ２から過剰なレベルの
音を出力してしまい、騒音制御の効果が低下する。ま
た、ＦＩＲ型適応フィルタの係数４３の値がデジタル演
算上オーバーフローによる破綻を招く。

【００５２】以上のように、制御伝達系の伝達関数にお
ける周波数・ゲイン特性のピーク２２や、ディップ２３
はコントローラ４における制御信号８の出力振幅に影響
を与えるため、ピーク２２や、ディップ２３が大きい場
合、制御演算が不安定となったり、制御効果が低下した
り、制御が破綻するなどの問題が発生する。

【００５３】このことより、制御伝達系の伝達関数にお
ける周波数・ゲイン特性のピーク２２や、ディップ２３
を減少させることにより、制御演算を安定させ、騒音制
御効果を向上させることができる。

【００５４】図９は、マイクロホン３を、図８中の車両
後部面の平坦部２０に設置した場合の、制御伝達系の伝
達関数における周波数・ゲイン特性である。図より、マ
イクロホン３を車両後部面の平坦部２０に設置した場
合、騒音制御に影響を与えるピーク２２や、ディップ２
３が少ない。

【００５５】図９と図１０の制御伝達系の伝達関数にお
ける周波数・ゲイン特性を比較した結果、図９の平坦部
２０にマイクロホン３を設置した場合の特性の方が、図
１０の非平坦部２１にマイクロホン３を設置した場合の
特性に比べ、ピーク２２や、ディップ２３が少ない。

【００５６】このことより、マイクロホン３を、車両後
部面の平坦部２０に設置することにより、制御伝達系の
伝達関数における周波数・ゲイン特性における、ピーク
２２や、ディップ２３を減少させることができ、制御演
算を安定させ、騒音制御効果を向上させることができ
る。

【００５７】実施の形態４．図１１は、実施の形態１又
は３の車両後部面の平坦部２０として、車両後部の緩衝
器（バンパー）２４に、マイクロホン３を取り付ける場
合の実施態様を示すものである。これにより実施の形態
３同様に、制御伝達系の伝達関数におけるピーク２２
や、ディップ２３が少なくなり、制御演算を安定させ、
騒音制御効果を向上させることができる。

【００５８】また、車両後部の緩衝器２４に、マイクロ
ホン３を設置することにより、排気騒音以外の騒音の音
圧の低い領域１４（図３に図示）における車両後部の緩
衝器２４以外の領域に、マイクロホン３を設置する場合
に比べ、排気管１、スピーカ２への距離が比較的近くな
り、制御誤差音を有効に検知でき、騒音制御演算の演算
精度が向上する。

【００５９】また、車両後部の緩衝器２４に、マイクロ
ホン３を設置することにより、マイクロホン３の位置が
車両の最後端部に設置されることになり、車両後方に放
射される排気騒音２９を検出する際、遮蔽物などがな
く、制御伝達系の伝達関数における周波数・ゲイン特性
のピーク２２や、ディップ２３の発生を抑えることがで
き、制御演算を安定させることができる。さらに、車両
後部の緩衝器２４は、一般に樹脂製であるため、加工、
組み付け等も容易であり、また、マイクロホンのユニッ
ト部分を埋め込むことも可能である。

【００６０】実施の形態５．図１２は、マイクロホン３
を構成する場合の実施形態を示すもので、マイクロホン
３内の音波の検出器である、マイクロホンユニット２５
の表面の音波の検出部である収音部２６（直径約１０ｍ
ｍ程度）に、厚さ０．５ｍｍ程度の樹脂製防水カバー２
７を、密着するように装着する。これにより、５００Ｈ
ｚ以下でのマイクロホン３の感度を、低下させることな
く、防水、防塵構造とすることができる。

【００６１】また、収音部２６に装着される樹脂製防水
カバー２７の表面を平坦な面とすることにより、ワック
ス、汚れ等の異物が付着することを防止でき、マイクロ
ホン３の、感度特性が変化してしまうなどの、騒音制御
に影響を与える制御伝達系のピーク２２、ディップ２３
などの発生を防ぐことが出来る。仮に、ワックス、汚れ
等の異物が付着した場合においても、収音部２６に装着
される樹脂製防水カバー２７の表面が、平坦であるた
め、拭き取り、清掃が容易となる。また、ここでは厚さ
０．５ｍｍとしたが、必要とする周波数帯域に応じて厚
さは決定されればよい。

【００６２】実施の形態６．上記実施の形態５では、マ
イクロホン３内の、マイクロホンユニット２５表面の、
収音部２６に、密着するように装着する樹脂製防水カバ
ー２７の厚さを０．５ｍｍ程度（マイクロホンの吸音部
の直径１０ｍｍ程度の場合）としたが、強度的にさらに
改良を行った場合の実施の形態を示す。

【００６３】図１３は、上記強度的改良の実施の形態と
して、樹脂製防水カバー２７の裏側の形状を変更したも
のである。樹脂製防水カバー２７の厚さを１ｍｍ程度と
し、実施の形態５よりも２倍程度厚くする。マイクロホ
ン３の感度の低下を防ぐため、樹脂製防水カバー２７の
裏側に、収音用の空隙部分２７ａを数箇所設け、厚さの
薄い部分を設けた構造とする。

【００６４】図１４はこの収音用の空隙部分２７ａをマ
イクロホン挿入側から見たもので、ハッチングの部分が
空隙部分２７ａである。これにより、実施の形態５と同
様の効果が得られ、なおかつ、樹脂製防水カバー２７部
分の機械強度を高くすることができる。即ち、厚さの薄
い部分によって必要な周波数域を吸音可能とし、且つ、
厚い部分によって防水カバーの強度を向上させる。

【００６５】なお、収音用の空隙部分２７ａの他の構造
の事例を図１５，図１６に示す。図１５は、ハッチング
した収音用の空隙部分２７ａに厚さの厚い桁状部分２７
ｂを２箇所平行に設けたものである。また、図１６は、
ハッチングした収音用の空隙部分２７ａに厚さの厚い桁
状部分２７ｂを縦横に各２箇所ずつ平行に設けたもので
ある。

【００６６】実施の形態７．上記実施の形態５，６で
は、図１２、図１３に示すように、マイクロホンケース
２８と樹脂製防水カバー２７が別体であったため、樹脂
製防水カバー２７の取り付け部（図のねじ部）の緩みな
どから、マイクロホン３の感度特性の変化や、マイクロ
ホンケース２８内に、浸水を起こすことが考えられる。

【００６７】この対策として、図１７に示すように、樹
脂製防水カバー２７とマイクロホンケース２８を一体と
することにより、上記実施の形態５，６において存在し
た樹脂製防水カバー２７の緩みによるマイクロホン３の
感度特性の変化や、樹脂製防水カバー２７の取り付け部
からの浸水などの不具合を完全に防止することができ、
気密性、防水性、防塵性能が向上する。また、部品点数
の削減も図れるものである。更に、バンパーと防水カバ
ーとマイクロホンケースとを一体とした構造にしてもよ
い。

【００６８】実施の形態８．実施の形態１、実施の形態
２などでは、図２に示すように、排気管１は車両の後方
から見て右側（または左側）にあったが、もし排気管１
が中央部付近にある場合でも上記の各実施の形態を実現
することができる。この場合もマイクロホン３とスピー
カ２との距離をマイクロホン３と排気管１との距離と同
等またはそれ以上になるよう配置する。

【００６９】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００７０】（１）マイクロホンの設置を車両後部で、
且つ車両を後方から見て車両の上下中心線近傍に配置す
ることにより、暗ノイズである排気騒音以外の騒音の音
圧が低くなり、騒音制御の制御精度が向上する。

【００７１】（２）車両後方から見て、マイクロホンと
スピーカとの距離をマイクロホンとエンジン排気管後端
部との距離と同等またはそれ以上となるように配置する
ことにより、スピーカと排気管が放射する音の音圧分布
が同程度となり、騒音制御の効果範囲が広くなる。

【００７２】（３）上記（１）および（２）を具備する
ことにより、暗ノイズである排気騒音以外の騒音の音圧
が低くなり、騒音制御の制御精度が向上すると共に、ス
ピーカと排気管が放射する音の音圧分布が同程度とな
り、騒音制御の効果範囲が広くなる。

【００７３】（４）マイクロホンを車両後部面の平坦部
に配置することにより、制御伝達系の伝達関数における
周波数・ゲイン特性のピーク、ディップが減少し、制御
演算が安定し、騒音制御効果が向上する。

【００７４】（５）マイクロホンを車両の後端部に設置
することにより、制御誤差音を有効に検出し、制御効果
が向上する。

【００７５】（６）マイクロホンを車両の後部緩衝器の
外側の平坦部に設置することにより、制御誤差音を有効
に検出し、制御効果が向上し、かつ、組付けが容易とな
る。

【００７６】（７）マイクロホンの収音部の表面を防水
カバーで覆うことにより、マイクロホンの感度を維持
し、防水防塵性能が向上する。

【００７７】（８）マイクロホンを防水防塵ケースで密
閉することにより、マイクロホンの感度を維持し、防水
防塵性能が更に向上する。

【００７８】（９）マイクロホンの出力信号とエンジン
の回転に同期した信号に基づいて、スピーカから出力す
る制御音の信号を生成することにより、エンジンの回転
数に依存しない他車両の騒音の影響を排除でき、安定し
た騒音低減ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１による騒音制御装置
を示す構成図である。

【図２】この発明の実施の形態１による騒音制御装置
における車両後部面中央部周辺を示す構成図である。

【図３】この発明の実施の形態１による騒音制御装置
におけるエンジン排気音以外の騒音の分布を示す関係図
である。

【図４】この発明の実施の形態２による騒音制御装置
の制御効果域を示す構成図である。

【図５】この発明の実施の形態２によるスピーカから
放射される音の分布特性を示す構成図である。

【図６】この発明の実施の形態２による排気管から放
射される排気騒音の分布特性を示す構成図である。

【図７】この発明の実施の形態２の説明において騒音
制御装置の制御効果域を示す構成図である。

【図８】この発明の実施の形態３による騒音制御装置
のマイクロホン取り付け面を説明する構成図である。

【図９】この発明の実施の形態３による騒音制御装置
における制御伝達特性を示す音響伝達特性図である。

【図１０】この発明の実施の形態３による騒音制御装
置の説明において制御伝達特性との関連を示す音響伝達
特性図である。

【図１１】この発明の実施の形態４による騒音制御装
置の配置図である。

【図１２】この発明の実施の形態５による誤差信号検
出用マイクロホンの構成図である。

【図１３】この発明の実施の形態６による誤差信号検
出用マイクロホンの構成図である。

【図１４】この発明の実施の形態６による樹脂製防水
カバーの要部の構造図である。

【図１５】この発明の実施の形態６による樹脂製防水
カバーの要部の構造図である。

【図１６】この発明の実施の形態６による樹脂製防水
カバーの要部の構造図である。

【図１７】この発明の実施の形態７による誤差信号検
出用マイクロホンの構成図である。

【図１８】従来の騒音制御装置を示す構成図である。

【図１９】従来の騒音制御装置のコントローラ部を示
す構成図である。

【図２０】従来の騒音制御装置のコントローラ部のア
ルゴリズムを示す構成図である。

【図２１】エンジン回転信号、排気騒音、制御音、制
御誤差音の関係を示す波形図である。

【図２２】排気管から放射される排気騒音のスペクト
ラム特性を示す特性図である。

【図２３】従来の騒音制御装置の制御効果を示す特性
図である。

【符号の説明】

１排気管２スピーカ３マイクロホン４コントローラ５エンジン６車両（自車両）７エンジン回転信号８制御信号９制御誤差信号１０車両後部面中央部
周辺１１ａ自車両右側方の他車両１１ｂ自車両左側方
の他車両１２他車両からの騒音１３タイヤの路面摩
擦音１４排気騒音以外の騒音の音圧が低い領域１５制御音の音圧分布１５ａ点音源の音圧
分布１６点音源１７流速方向の線音
源１８排気騒音の音圧分布１８ａ線音源の音圧
分布１９騒音制御の効果範囲２０車両後部面の平
坦部２１車両後部面の非平坦部２２制御伝達系のピ
ーク２３制御伝達系のディップ２４車両後部緩衝器２５マイクロホンユニット２６マイクロホンユ
ニット収音部２７樹脂製防水カバー２７ａ吸音用の空隙
部分２７ｂ桁状部分２８マイクロホンケ
ース２９排気騒音３０排気騒音信号３１制御音３２アンチエリアシ
ングローパスフィルタ３３Ａ／Ｄコンバータ３４デジタル信号に
変換された制御誤差信号３５デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）３６デジタル信号形式の制御信号３７Ｄ／Ａコンバータ３８スムージングロ
ーパスフィルタ３９アンプ４０ＦＩＲ型適応フ
ィルタ４１フィルタ係数更新アルゴリズム４２遅延素子４３ＦＩＲ型適応フ
ィルタ係数４４加算器４５騒音制御停止時のエンジン
回転に同期した騒音成分４６暗騒音レベル４７騒音制御動作時のエンジン
回転に同期した騒音成分

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自動車車両の排気管後端部より放射する
エンジン排気騒音を音波干渉によって低減させる制御音
を放射するスピーカと、上記エンジン排気騒音と上記制
御音との合成音を検出するマイクロホンと、このマイク
ロホンの出力信号に基づいて上記スピーカから出力する
制御音の信号を生成するコントローラとを具備し、上記
マイクロホンの設置を車両後部で、且つ車両を後方から
見て車両の上下中心線近傍に配置することを特徴とする
騒音制御装置。
【請求項２】自動車車両の排気管後端部より放射する
エンジン排気騒音を音波干渉によって低減させる制御音
を放射するスピーカと、上記エンジン排気騒音と上記制
御音との合成音を検出するマイクロホンと、このマイク
ロホンの出力信号に基づいて上記スピーカから出力する
制御音の信号を生成するコントローラとを具備し、車両
後方から見て、マイクロホンとスピーカとの距離をマイ
クロホンとエンジン排気管後端部との距離と同等または
それ以上となるように配置したことを特徴とする騒音制
御装置。
【請求項３】自動車車両の排気管後端部より放射する
エンジン排気騒音を音波干渉によって低減させる制御音
を放射するスピーカと、上記エンジン排気騒音と上記制
御音との合成音を検出するマイクロホンと、このマイク
ロホンの出力信号に基づいて上記スピーカから出力する
制御音の信号を生成するコントローラとを具備し、上記
マイクロホンの設置を車両後部で、且つ車両を後方から
見て車両の上下中心線近傍に配置すると共に、車両後方
から見て、マイクロホンとスピーカとの距離をマイクロ
ホンとエンジン排気管後端部との距離と同等またはそれ
以上となるように配置したことを特徴とする騒音制御装
置。
【請求項４】マイクロホンを車両後部面の平坦部に設
置したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に
記載の騒音制御装置。
【請求項５】マイクロホンを車両の後端部に設置した
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の
騒音制御装置。
【請求項６】マイクロホンを車両の後部緩衝器の外側
の平坦部に設置したことを特徴とする請求項１〜３のい
ずれか１項に記載の騒音制御装置。
【請求項７】自動車車両の排気管後端部より放射する
エンジン排気騒音を音波干渉によって低減させる制御音
を放射するスピーカと、上記エンジン排気騒音と上記制
御音との合成音を検出するマイクロホンと、このマイク
ロホンの出力信号に基づいて上記スピーカから出力する
制御音の信号を生成するコントローラと、上記マイクロ
ホンの収音部の表面を覆う防水カバーとを具備したこと
を特徴とする騒音制御装置。
【請求項８】自動車車両の排気管後端部より放射する
エンジン排気騒音を音波干渉によって低減させる制御音
を放射するスピーカと、上記エンジン排気騒音と上記制
御音との合成音を検出するマイクロホンと、このマイク
ロホンの出力信号に基づいてスピーカから出力する制御
音の信号を生成するコントローラと、上記マイクロホン
を密閉する防水防塵ケースとを具備したことを特徴とす
る騒音制御装置。
【請求項９】コントローラは、マイクロホンの出力信
号とエンジンの回転に同期した信号に基づいて、スピー
カから出力する制御音の信号を生成するコントローラと
したことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記
載の騒音制御装置。