JP3674963B2 - Active noise control device and active vibration control device - Google Patents

Description

ただし、αは収束係数と呼ばれる係数であって、収束の速度及び安定性に関与し、添字ｎ，ｎ＋１，ｎ−ｉは、それぞれサンプリング時刻ｎ，ｎ＋１，ｎ−ｉにおける値であることを表している。
【００１１】
また、伝達関数フィルタＣ＾（ｌ，ｍ）のｊ（ｊ＝０，１，２，…，Ｊ−１：Ｊは伝達関数フィルタのタップ数）のフィルタ係数番目のフィルタ係数をＣ＾（ｌ，ｍ，ｊ）とすれば、更新用基準信号ｒ（ｋ，ｌ，ｍ）の演算式は、下記の（２）式のようになる。ただし、伝達関数Ｃ＾（ｌ，ｍ）は、有限インパルス応答型のディジタルフィルタである。
【００１２】

そして、ある一つのフィルタ係数Ｗ（ｉ）について上記（１）式の演算を行うには、Ｌ＋１回の乗算と、Ｌ回の加算とが必要であるため、全てのフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ）について上記（１）式の演算を行うには、Ｋ×Ｍ×Ｉ×（Ｌ＋１）回の乗算と、Ｋ×Ｍ×Ｉ×Ｌ回の加算が必要である。同様に上記（２）式で必要となる計算量は、Ｋ×Ｌ×Ｍ×Ｊ回の乗算と、Ｋ×Ｌ×Ｍ×（Ｊ−１）回の加算である。これらの計算を１ｋＨｚのクロックで行ったとし、簡略化のために乗算も加算も同じだけの時間を要するとすれば、Ｋ＝１２，Ｌ＝８、Ｍ＝６、Ｉ＝１２８、Ｊ＝６４というさほど大きくないシステム構成であっても、上記（１），（２）式のために１秒間に必要な計算量は、
｛１２×６×１２８×（８＋１）＋１２×６×１２８×８＋１２×８×６×６４＋１２×８×６×（６４−１）｝×１０００＝２２９８２４０００
となり、マイクロプロセッサには約２３０ＭＩＰＳ（Milion Instruction Per Second ）という高性能が要求されてしまう。
【００１３】
そして、上記とおなじシステム構成に上述したエラースキャンニング法を適用しても、フィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ）の更新式は、

となり簡単になるが、上記（２）式の演算は各添字ｋ，ｌ，ｍの全ての組合せについて行っていたため、結局上記（１），（２）式のために１秒間に必要な計算量は、
｛１２×６×１２８×２＋１２×６×１２８×１＋１２×８×６×６４＋１２×８×６×（６４−１）｝×１０００＝１００８０００００
となり、半分以下に計算量に軽減されるものの、やはりマイクロプロセッサには約１０１ＭＩＰＳという高性能が要求されてしまうのである。
【００１４】
本発明は、このような従来の技術が有する未解決の課題に着目してなされたものであって、さらなる計算量の軽減が図られる能動型騒音制御装置，能動型振動制御装置を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、複数の騒音源から発せられた騒音と干渉する制御音を発生可能な制御音源と、前記複数の騒音源の騒音発生状態を検出し基準信号として出力する複数の基準信号生成手段と、前記干渉後の騒音を検出し残留騒音信号として出力する残留騒音検出手段と、前記複数の基準信号生成手段に対応する複数の適応ディジタルフィルタと、前記基準信号を前記適応ディジタルフィルタでフィルタ処理して前記制御音源を駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、前記制御音源及び前記残留騒音検出手段間の伝達関数をモデル化したディジタルフィルタである伝達関数フィルタと、前記基準信号を前記伝達関数フィルタでフィルタ処理して更新用基準信号を生成する更新用基準信号生成手段と、サンプリング・タイミングの度に前記更新用基準信号及び前記残留騒音信号に基づいて前記干渉後の騒音が低減するように適応アルゴリズムに従って前記適応ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新する適応処理手段と、を備えた能動型騒音制御装置において、前記複数の基準信号生成手段から供給される複数の基準信号のうちの一部を前記サンプリング・タイミングの度に選択する選択手段を設け、前記更新用基準信号生成手段は、前記選択された基準信号に基づいて前記更新用基準信号を生成し、前記適応処理手段は、前記複数の適応ディジタルフィルタのフィルタ係数のうち、前記選択手段における前記選択に対応したフィルタ係数のみを更新するようにした。
【００１６】
また、請求項２に係る発明は、上記請求項１に係る発明である能動型騒音制御装置において、前記適応ディジタルフィルタを有限インパルス応答型のディジタルフィルタで構成するとともに、ｋ番（ｋ＝１，２，…，Ｋ：Ｋは前記基準信号生成手段の個数）の前記基準信号をｘ（ｋ）、サンプリング時刻ｎにおける前記基準信号ｘ（ｋ）をｘ（ｋ，ｎ）、前記基準信号ｘ（ｋ）に対応した前記適応ディジタルフィルタをＷ（ｋ）、前記適応ディジタルフィルタＷ（ｋ）のｉ番目（ｉ＝０，１，２，…，Ｉ−１：Ｉは前記適応ディジタルフィルタＷ（ｋ）のタップ数）のフィルタ係数をＷ（ｋ，ｉ）とし、前記選択手段は、前記サンプリング・タイミングの度にインクリメントされる選択番号ｋ_c に従ってサンプリング時刻ｎに基準信号ｘ（ｋ_c ，ｎ）を選択し、前記適応処理手段は、前記フィルタ係数Ｗ（ｋ，ｉ）の添字ｋ，ｉを加算した（ｋ＋ｉ）を前記Ｋで割った余りｍｏｄ（ｋ＋ｉ，Ｋ）（ただし、ｍｏｄ（ｋ＋ｉ，Ｋ）＝０の場合は、ｍｏｄ（ｋ＋ｉ，Ｋ）＝Ｋとする。）が、前記選択番号ｋ_c に一致する前記フィルタ係数Ｗ（ｋ，ｉ）を更新するようにした。
【００１７】
そして、請求項３に係る発明は、上記請求項１に係る発明である能動型騒音制御装置において、前記選択手段は、前記複数の基準信号のそれぞれの重要度を考慮して前記選択を行うようにした。
上記目的を達成するために、請求項４に係る発明は、騒音源から発せられた騒音と干渉する制御音を発生可能な複数の制御音源と、前記騒音源の騒音発生状態を検出し基準信号として出力する基準信号生成手段と、前記干渉後の騒音を検出し残留騒音信号として出力する残留騒音検出手段と、前記複数の制御音源に対応する複数の適応ディジタルフィルタと、前記基準信号を前記複数の適応ディジタルフィルタでフィルタ処理して前記制御音源を駆動する複数の駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、前記複数の制御音源及び前記残留騒音検出手段間のそれぞれの伝達関数をモデル化したディジタルフィルタである複数の伝達関数フィルタと、前記基準信号を前記伝達関数フィルタでフィルタ処理して更新用基準信号を生成する更新用基準信号生成手段と、サンプリング・タイミングの度に前記更新用基準信号及び前記残留騒音信号に基づいて前記干渉後の騒音が低減するように適応アルゴリズムに従って前記適応ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新する適応処理手段と、を備えた能動型騒音制御装置において、前記複数の制御音源のうちの一部を前記サンプリング・タイミングの度に選択する選択手段を設け、前記更新用基準信号生成手段は、前記選択された制御音源に対応した前記伝達関数フィルタを用いて前記更新用基準信号を生成し、前記適応処理手段は、前記複数の適応ディジタルフィルタのフィルタ係数のうち、前記選択手段における前記選択に対応したフィルタ係数のみを更新するようにした。
【００１８】
また、請求項５に係る発明は、上記請求項４に係る発明である能動型騒音制御装置において、前記適応ディジタルフィルタを有限インパルス応答型のディジタルフィルタで構成するとともに、ｍ番（ｍ＝１，２，…，Ｍ：Ｍは前記制御音源の個数）の前記制御音源に対応する前記適応ディジタルフィルタをＷ（ｍ）、前記適応ディジタルフィルタＷ（ｍ）のｉ番目（ｉ＝０，１，２，…，Ｉ−１：Ｉは前記適応ディジタルフィルタＷ（ｍ）のタップ数）のフィルタ係数をＷ（ｍ，ｉ）とし、前記選択手段は、前記サンプリング・タイミングの度にインクリメントされる選択番号ｍ_c に従ってサンプリング時刻ｎにｍ_c 番の制御音源を選択し、前記適応処理手段は、前記フィルタ係数Ｗ（ｍ，ｉ）の添字ｍ，ｉを加算した（ｍ＋ｉ）を前記Ｍで割った余りｍｏｄ（ｍ＋ｉ，Ｍ）（ただし、ｍｏｄ（ｍ＋ｉ，Ｍ）＝０の場合は、ｍｏｄ（ｍ＋ｉ，Ｍ）＝Ｍとする。）が、前記選択番号ｍ_c に一致するフィルタ係数Ｗ（ｍ，ｉ）を更新するようにした。
【００１９】
そして、請求項６に係る発明は、上記請求項４に係る発明である能動型騒音制御装置において、前記選択手段は、前記複数の制御音源のそれぞれの重要度を考慮して前記選択を行うようにした。
上記目的を達成するために、請求項７に係る発明は、騒音源から発せられた騒音と干渉する制御音を発生可能な制御音源と、前記騒音源の騒音発生状態を検出し基準信号として出力する基準信号生成手段と、前記干渉後の騒音を検出し残留騒音信号として出力する複数の残留騒音検出手段と、適応ディジタルフィルタと、前記基準信号を前記適応ディジタルフィルタでフィルタ処理して前記制御音源を駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、前記制御音源及び前記複数の残留騒音検出手段間のそれぞれの伝達関数をモデル化したディジタルフィルタである複数の伝達関数フィルタと、前記基準信号を前記伝達関数フィルタでフィルタ処理して更新用基準信号を生成する更新用基準信号生成手段と、サンプリング・タイミングの度に前記更新用基準信号及び前記残留騒音信号に基づいて前記干渉後の騒音が低減するように適応アルゴリズムに従って前記適応ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新する適応処理手段と、を備えた能動型騒音制御装置において、前記複数の残留騒音検出手段のそれぞれの重要度を考慮してそれら複数の残留騒音検出手段のうちの一部を前記サンプリング・タイミングの度に選択する選択手段を設け、前記更新用基準信号生成手段は、前記選択された残留騒音検出手段に対応した前記伝達関数フィルタを用いて前記更新用基準信号を生成し、前記適応処理手段は、前記適応ディジタルフィルタのフィルタ係数のうち、前記選択手段における前記選択に対応したフィルタ係数のみを更新するようにした。
【００２０】
そして、請求項８に係る発明は、上記請求項７に係る発明において、前記重要度を、前記複数の残留騒音検出手段から供給される各残留騒音信号のレベルとした。
一方、上記目的を達成するために、請求項９に係る発明は、複数の振動源から発せられた振動と干渉する制御振動を発生可能な制御振動源と、前記複数の振動源の振動発生状態を検出し基準信号として出力する複数の基準信号生成手段と、前記干渉後の振動を検出し残留振動信号として出力する残留振動検出手段と、前記複数の基準信号生成手段に対応する複数の適応ディジタルフィルタと、前記基準信号を前記適応ディジタルフィルタでフィルタ処理して前記制御振動源を駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、前記制御振動源及び前記残留振動検出手段間の伝達関数をモデル化したディジタルフィルタである伝達関数フィルタと、前記基準信号を前記伝達関数フィルタでフィルタ処理して更新用基準信号を生成する更新用基準信号生成手段と、サンプリング・タイミングの度に前記更新用基準信号及び前記残留振動信号に基づいて前記干渉後の振動が低減するように適応アルゴリズムに従って前記適応ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新する適応処理手段と、を備えた能動型振動制御装置において、前記複数の基準信号生成手段から供給される複数の基準信号のうちの一部を前記サンプリング・タイミングの度に選択する選択手段を設け、前記更新用基準信号生成手段は、前記選択された基準信号に基づいて前記更新用基準信号を生成し、前記適応処理手段は、前記複数の適応ディジタルフィルタのフィルタ係数のうち、前記選択手段における前記選択に対応したフィルタ係数のみを更新するようにした。
【００２１】
また、請求項１０に係る発明は、上記請求項９に係る発明である能動型振動制御装置において、前記適応ディジタルフィルタを有限インパルス応答型のディジタルフィルタで構成するとともに、ｋ番（ｋ＝１，２，…，Ｋ：Ｋは前記基準信号生成手段の個数）の前記基準信号をｘ（ｋ）、サンプリング時刻ｎにおける前記基準信号ｘ（ｋ）をｘ（ｋ，ｎ）、前記基準信号ｘ（ｋ）に対応した前記適応ディジタルフィルタをＷ（ｋ）、前記適応ディジタルフィルタＷ（ｋ）のｉ番目（ｉ＝０，１，２，…，Ｉ−１：Ｉは前記適応ディジタルフィルタＷ（ｋ）のタップ数）のフィルタ係数をＷ（ｋ，ｉ）とし、前記選択手段は、前記サンプリング・タイミングの度にインクリメントされる選択番号ｋ_c に従ってサンプリング時刻ｎに基準信号ｘ（ｋ_c ，ｎ）を選択し、前記適応処理手段は、前記フィルタ係数Ｗ（ｋ，ｉ）の添字ｋ，ｉを加算した（ｋ＋ｉ）を前記Ｋで割った余りｍｏｄ（ｋ＋ｉ，Ｋ）（ただし、ｍｏｄ（ｋ＋ｉ，Ｋ）＝０の場合は、ｍｏｄ（ｋ＋ｉ，Ｋ）＝Ｋとする。）が、前記選択番号ｋ_c に一致する前記フィルタ係数Ｗ（ｋ，ｉ）を更新するようにした。
【００２２】
そして、請求項１１に係る発明は、上記請求項１０に係る発明である能動型振動制御装置において、前記選択手段は、前記複数の基準信号のそれぞれの重要度を考慮して前記選択を行うようにした。
上記目的を達成するために、請求項１２に係る発明は、振動源から発せられた振動と干渉する制御振動を発生可能な複数の制御振動源と、前記振動源の振動発生状態を検出し基準信号として出力する基準信号生成手段と、前記干渉後の振動を検出し残留振動信号として出力する残留振動検出手段と、前記複数の制御振動源に対応する複数の適応ディジタルフィルタと、前記基準信号を前記複数の適応ディジタルフィルタでフィルタ処理して前記制御振動源を駆動する複数の駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、前記複数の制御振動源及び前記残留振動検出手段間のそれぞれの伝達関数をモデル化したディジタルフィルタである複数の伝達関数フィルタと、前記基準信号を前記伝達関数フィルタでフィルタ処理して更新用基準信号を生成する更新用基準信号生成手段と、サンプリング・タイミングの度に前記更新用基準信号及び前記残留振動信号に基づいて前記干渉後の振動が低減するように適応アルゴリズムに従って前記適応ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新する適応処理手段と、を備えた能動型振動制御装置において、前記複数の制御振動源のうちの一部を前記サンプリング・タイミングの度に選択する選択手段を設け、前記更新用基準信号生成手段は、前記選択された制御振動源に対応した前記伝達関数フィルタを用いて前記更新用基準信号を生成し、前記適応処理手段は、前記複数の適応ディジタルフィルタのフィルタ係数のうち、前記選択手段における前記選択に対応したフィルタ係数のみを更新するようにした。
【００２３】
また、請求項１３に係る発明は、上記請求項１２に係る発明である能動型振動制御装置において、前記適応ディジタルフィルタを有限インパルス応答型のディジタルフィルタで構成するとともに、ｍ番（ｍ＝１，２，…，Ｍ：Ｍは前記制御振動源の個数）の前記制御振動源に対応する前記適応ディジタルフィルタをＷ（ｍ）、前記適応ディジタルフィルタＷ（ｍ）のｉ番目（ｉ＝０，１，２，…，Ｉ−１：Ｉは前記適応ディジタルフィルタＷ（ｍ）のタップ数）のフィルタ係数をＷ（ｍ，ｉ）とし、前記選択手段は、前記サンプリング・タイミングの度にインクリメントされる選択番号ｍ_c に従ってサンプリング時刻ｎにｍ_c 番の制御振動源を選択し、前記適応処理手段は、前記フィルタ係数Ｗ（ｍ，ｉ）の添字ｍ，ｉを加算した（ｍ＋ｉ）を前記Ｍで割った余りｍｏｄ（ｍ＋ｉ，Ｍ）（ただし、ｍｏｄ（ｍ＋ｉ，Ｍ）＝０の場合は、ｍｏｄ（ｍ＋ｉ，Ｍ）＝Ｍとする。）が、前記選択番号ｍ_c に一致するフィルタ係数Ｗ（ｍ，ｉ）を更新するようにした。
【００２４】
そして、請求項１４に係る発明は、上記請求項１２に係る発明である能動型振動制御装置において、前記選択手段は、前記複数の制御振動源のそれぞれの重要度を考慮して前記選択を行うようにした。
さらに、上記目的を達成するために、請求項１５に係る発明は、振動源から発せられた振動と干渉する制御振動を発生可能な制御振動源と、前記振動源の振動発生状態を検出し基準信号として出力する基準信号生成手段と、前記干渉後の振動を検出し残留振動信号として出力する複数の残留振動検出手段と、適応ディジタルフィルタと、前記基準信号を前記適応ディジタルフィルタでフィルタ処理して前記制御振動源を駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、前記制御振動源及び前記複数の残留振動検出手段間のそれぞれの伝達関数をモデル化したディジタルフィルタである複数の伝達関数フィルタと、前記基準信号を前記伝達関数フィルタでフィルタ処理して更新用基準信号を生成する更新用基準信号生成手段と、サンプリング・タイミングの度に前記更新用基準信号及び前記残留振動信号に基づいて前記干渉後の振動が低減するように適応アルゴリズムに従って前記適応ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新する適応処理手段と、を備えた能動型振動制御装置において、前記複数の残留振動検出手段のそれぞれの重要度を考慮してそれら複数の残留振動検出手段のうちの一部を前記サンプリング・タイミングの度に選択する選択手段を設け、前記更新用基準信号生成手段は、前記選択された残留振動検出手段に対応した前記伝達関数フィルタを用いて前記更新用基準信号を生成し、前記適応処理手段は、前記適応ディジタルフィルタのフィルタ係数のうち、前記選択手段における前記選択に対応したフィルタ係数のみを更新するようにした。
【００２５】
また、請求項１６に係る発明は、上記請求項１５に係る発明において、前記重要度を、前記複数の残留振動検出手段から供給される各残留振動信号のレベルとした。
【００２６】
【作用】
請求項１に係る発明にあっては、サンプリング・タイミングの度に、選択手段によって複数の基準信号のうちの一部の基準信号が選択され、更新用基準信号生成手段によって、その選択された基準信号が伝達関数フィルタでフィルタ処理されて更新用基準信号が生成される。従って、任意のサンプリング時刻ｎにおいては、選択された基準信号に応じた更新用基準信号は生成されるが、選択されていない基準信号に応じた更新用基準信号は生成されないことになり、更新用基準信号生成手段における演算量は、全ての基準信号について更新用基準信号を演算する場合の“（選択される基準信号の個数）／（基準信号の総数）”倍になる。
【００２７】
そして、適応処理手段は、全ての適応ディジタルフィルタの全てのフィルタ係数を更新するのではなく、選択手段における選択に対応したフィルタ係数のみを更新する。より具体的には、適応処理手段は、更新演算を行うのに必要な更新用基準信号が存在するフィルタ係数のみを更新する。従って、適応処理手段における演算量も、全ての適応ディジタルフィルタの全てのフィルタ係数を更新する場合の“（選択される基準信号の個数）／（基準信号の総数）”倍になる。
【００２８】
また、請求項２に係る発明にあっては、選択番号ｋ_c がサンプリング・タイミングの度にインクリメント（ｋ_c ＝ｋ_c ＋１又はｋ_c ＝ｋ_c −１）され、その選択番号ｋ_c に従って選択手段が複数の基準信号のうちの一部の基準信号を選択するから、複数の基準信号は順繰りに選択されることになる。
すると、サンプリング時刻ｎにｋ_c 番の基準信号ｘ（ｋ_c ，ｎ）を選択した場合、その基準信号ｘ（ｋ_c ，ｎ）に対応した更新用基準信号ｒ（ｋ_c ，ｎ）は存在するが、サンプリング時刻（ｎ−１）には（ｋ_c −１）番の基準信号ｘ（ｋ_c −１，ｎ−１）又は（ｋ_c ＋１）番の基準信号ｘ（ｋ_c ＋１，ｎ−１）が選択されているから、そのサンプリング時刻（ｎ−１）に生成された更新用基準信号はｒ（ｋ_c −１，ｎ−１）又はｒ（ｋ_c ＋１，ｎ−１）である。このように逐次インクリメントされる選択番号ｋ_c に従って規則的に基準信号が選択され、それに応じて更新用基準信号が生成される。
【００２９】
そして、更新演算を行うのに必要な更新用基準信号が存在する適応ディジタルフィルタＷ（ｋ）のフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｉ）は、その添字ｋ，ｉを加算した（ｋ＋ｉ）を基準信号の個数Ｋで割った余りが選択番号ｋ_c に一致するか否かによって判断されるから、余りｍｏｄ（ｋ＋ｉ，Ｋ）を演算することにより、更新可能なフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｉ）が判明する。
【００３０】
なお、選択番号ｋ_c のインクリメントの増分が“＋１”の場合に、余りｍｏｄ（ｋ＋ｉ，Ｋ）によって更新可能なフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｉ）が判明するためには、適応ディジタルフィルタＷ（ｋ）のフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｉ）が添字ｉに従って昇順に並んでいることが条件となるし、選択番号ｋ_c のインクリメントの増分が“−１”の場合に、余りｍｏｄ（ｋ＋ｉ，Ｋ）によって更新可能なフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｉ）が判明するためには、適応ディジタルフィルタＷ（ｋ）のフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｉ）が添字ｉに従って降順に並んでいることが条件となる。
【００３１】
さらに、請求項３に係る発明にあっては、選択手段は、複数の基準信号のそれぞれの重要度を考慮した順番でそれら基準信号を選択するため、重要度に応じて選択頻度が異なってくる。例えば重要度が大きいほど高い頻度で選択されるようにすれば、重要度が高い基準信号に応じた更新用基準信号は頻繁に生成されて適応ディジタルフィルタのフィルタ係数の更新演算に用いられるようになるから、重要度の高い基準信号に対応した適応ディジタルフィルタのフィルタ係数ほど頻繁に更新される。
【００３２】
次に、請求項４に係る発明にあっては、サンプリング・タイミングの度に、選択手段によって複数の制御音源のうちの一部の制御音源が選択され、更新用基準信号生成手段によって、その選択された制御音源に対応した伝達関数フィルタを用いて更新用基準信号が生成される。従って、任意のサンプリング時刻ｎにおいては、選択された制御音源に応じた更新用基準信号は生成されるが、選択されていない制御音源に応じた更新用基準信号は生成されないことになり、更新用基準信号生成手段における演算量は、全ての伝達関数フィルタを用いて更新用基準信号を演算する場合の“（選択される制御音源の個数）／（制御音源の総数）”倍になる。
【００３３】
そして、適応処理手段は、全ての適応ディジタルフィルタの全てのフィルタ係数を更新するのではなく、選択手段における選択に対応したフィルタ係数のみを更新する。より具体的には、適応処理手段は、更新演算を行うのに必要な更新用基準信号が存在するフィルタ係数のみを更新する。従って、適応処理手段における演算量も、全ての伝達関数フィルタを用いて更新用基準信号を演算する場合の“（選択される制御音源の個数）／（制御音源の総数）”倍になる。
【００３４】
また、請求項５に係る発明にあっては、選択番号ｍ_c がサンプリング・タイミングの度にインクリメント（ｍ_c ＝ｍ_c ＋１又はｍ_c ＝ｍ_c −１）され、その選択番号ｍ_c に従って選択手段が複数の制御音源のうちの一部の制御音源を選択するから、複数の制御音源は順繰りに選択されることになる。
すると、サンプリング時刻ｎにｍ_c 番の制御音源を選択した場合、その制御音源に対応する更新用基準信号ｒ（ｍ_c ，ｎ）は存在するが、サンプリング時刻（ｎ−１）に演算された更新用基準信号はｒ（ｍ_c −１，ｎ−１）又はｒ（ｍ_c ＋１，ｎ−１）である。このように逐次インクリメントされる選択番号ｍ_c に従って規則的に制御音源（伝達関数フィルタ）が選択され、それに応じて更新用基準信号が生成される。
【００３５】
そして、更新演算を行うのに必要な更新用基準信号が存在する適応ディジタルフィルタＷ（ｍ）のフィルタ係数Ｗ（ｍ，ｉ）は、その添字ｍ，ｉを加算した（ｍ＋ｉ）を制御音源の個数Ｍで割った余りが選択番号ｍ_c に一致するか否かによって判断されるから、余りｍｏｄ（ｍ＋ｉ，Ｍ）を演算することにより、更新可能なフィルタ係数Ｗ（ｍ，ｉ）が判明する。
【００３６】
なお、選択番号ｍ_c のインクリメントの増分が“＋１”の場合に、余りｍｏｄ（ｍ＋ｉ，Ｍ）によって更新可能なフィルタ係数Ｗ（ｍ，ｉ）が判明するためには、適応ディジタルフィルタＷ（ｍ）のフィルタ係数Ｗ（ｍ，ｉ）が添字ｉに従って昇順に並んでいることが条件となるし、選択番号ｍ_c のインクリメントの増分が“−１”の場合に、余りｍｏｄ（ｍ＋ｉ，Ｍ）によって更新可能なフィルタ係数Ｗ（ｍ，ｉ）が判明するためには、適応ディジタルフィルタＷ（ｍ）のフィルタ係数Ｗ（ｍ，ｉ）が添字ｉに従って降順に並んでいることが条件となる。
【００３７】
さらに、請求項６に係る発明にあっては、選択手段は、複数の制御音源のそれぞれの重要度を考慮した順番でそれら制御音源を選択するため、重要度に応じて選択頻度が異なってくる。例えば重要度が大きいほど高い頻度で選択されるようにすれば、重要度が高い制御音源に応じた更新用基準信号は頻繁に生成されて適応ディジタルフィルタのフィルタ係数の更新演算に用いられるようになるから、重要度の高い制御音源に対応した適応ディジタルフィルタのフィルタ係数ほど頻繁に更新される。
【００３８】
請求項７に係る発明にあっては、サンプリング・タイミングの度に、選択手段によって複数の残留騒音検出手段のうちの一部の残留騒音検出手段が選択され、更新用基準信号生成手段によって、その選択された残留騒音検出手段に対応した伝達関数フィルタを用いて更新用基準信号が生成される。従って、任意のサンプリング時刻ｎにおいては、選択された残留騒音検出手段に応じた更新用基準信号は生成されるが、選択されていない残留騒音検出手段に応じた更新用基準信号は生成されないことになり、更新用基準信号生成手段における演算量は、全ての伝達関数フィルタを用いて更新用基準信号を演算する場合の“（選択される残留騒音検出手段の個数）／（残留騒音検出手段の総数）”倍になる。
【００３９】
そして、適応処理手段は、全ての適応ディジタルフィルタの全てのフィルタ係数を更新するのではなく、選択手段における選択に対応したフィルタ係数のみを更新する。より具体的には、適応処理手段は、更新演算を行うのに必要な更新用基準信号が存在するフィルタ係数のみを更新する。従って、適応処理手段における演算量も、全ての伝達関数フィルタを用いて更新用基準信号を演算する場合の“（選択される残留騒音検出手段の個数）／（残留騒音検出手段の総数）”倍になる。
【００４０】
しかも、選択手段は、複数の残留騒音検出手段のそれぞれの重要度を考慮した順番でそれら残留騒音検出手段を選択するため、重要度に応じて選択頻度が異なってくる。例えば重要度が大きいほど高い頻度で選択されるようにすれば、重要度が高い残留騒音検出手段に応じた更新用基準信号は頻繁に生成されて適応ディジタルフィルタのフィルタ係数の更新演算に用いられるようになるから、重要度の高い残留騒音検出手段に対応した適応ディジタルフィルタのフィルタ係数ほど頻繁に更新される。
【００４１】
さらに、請求項８に係る発明にあっては、複数の残留騒音検出手段のそれぞれの重要度を、各残留騒音検出手段が出力する残留騒音信号のレベルとしている。これは、残留騒音信号のレベルが高いということは、その残留騒音検出手段が配設された位置の騒音レベルが高いことを意味するから、それだけ重点的な騒音低減制御が必要であると判断できるからである。そして、残留騒音信号のレベルが高いほど高い頻度で選択されるようにすれば、騒音レベルの高い位置に配置された残留騒音検出手段に対応した適応ディジタルフィルタのフィルタ係数ほど、頻繁に更新される。
【００４２】
ここで、上記請求項１乃至請求項８に係る発明はいずれも騒音を対象としているのに対し、請求項９乃至請求項１６に係る発明は振動を対象としている。従って、それら請求項９乃至請求項１６に係る発明の作用は、音と振動との違いはあるが、実質的に上記請求項１乃至請求項８に係る発明と同様である。
【００４３】
【実施例】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の第１実施例の全体構成を示す図であって、この実施例は本発明に係る能動型騒音制御装置を、車両車室内の騒音の低減を図る車両用能動型騒音制御装置１に適用したものである。
【００４４】
先ず、構成を説明すると、この車両用能動型騒音制御装置１は、騒音源としての路面及び各車輪２ａ〜２ｄ（図１には、車両左側の車輪２ａ，２ｃのみ図示している。）間から車室６内に伝達される騒音としてのロード・ノイズを低減する装置である。なお、ロード・ノイズとは、走行路面上の凹凸を車輪が通過する際の車輪上下動に起因して発生する騒音であり、通常は多くの周波数成分を含むランダムノイズである。
【００４５】
そして、車体９及び各車輪２ａ〜２ｄ間に介在するサスペンション１０ａ〜１０ｄ（図１には、サスペンション１０ａ，１０ｃのみ図示している。）のそれぞれには、各サスペンション１０ａ〜１０ｄの上下方向の振動入力を検出するための加速度センサ５ａ〜５ｄ（図１には、加速度センサ５ａ，５ｃのみ図示している。）が取り付けられていて、各加速度センサ５ａ〜５ｄが検出したロード・ノイズの発生状態を表す加速度信号が、基準信号ｘ（ｋ）（ｋ＝１〜Ｋ：Ｋはロード・ノイズの発生状態を表す基準信号ｘ（ｋ） の個数であり、これは騒音源である車輪の個数に対応することから、本実施例ではＫ＝４である。）として、コントローラ２０に供給されるようになっている。
【００４６】
一方、車室６内には、その車室６内に制御音を発生する制御音源としての複数のラウドスピーカ７ａ〜７ｄ（図１には、ラウドスピーカ７ａ，７ｃのみ図示している。）が例えば前部座席の足下位置及び後部座席のヘッドレスト後方に配設されていて、これらラウドスピーカ７ａ〜７ｄは、コントローラ２０から供給される駆動信号ｙ（ｍ）（ｍ＝１〜Ｍ：Ｍはラウドスピーカ７ａ〜７ｄの個数であり、本実施例ではＭ＝４である。）に応じて駆動して制御音を発生するようになっている。
【００４７】
さらに、車室６内の各座席の天井には複数のマイクロフォン８ａ〜８ｄが配設されていて、各マイクロフォン８ａ〜８ｄは、配設位置に残留する騒音の音圧を測定し、その測定値を残留騒音信号ｅ（ｌ）（ｌ＝１〜Ｌ：Ｌはマイクロフォン８ａ〜８ｄの個数であって、本実施例ではＬ＝４である。）としてコントローラ２０に供給するようになっている。
【００４８】
ここでコントローラ２０は、Ａ／Ｄ変換器，Ｄ／Ａ変換器等の必要なインタフェース回路やマイクロコンピュータ等から構成されていて、供給される基準信号ｘ（ｋ）及び残留騒音信号ｅ（ｌ）に基づいて所定の演算処理を実行し、車室６内に伝達されているロード・ノイズが打ち消されるような制御音がラウドスピーカ７ａ〜７ｄから発せられるように、各ラウドスピーカ７ａ〜７ｄに駆動信号ｙ（ｍ）（ｙ（１）〜ｙ（４））を供給するようになっている。
【００４９】
コントローラ２０は、基本的には、フィルタ係数可変の適応ディジタルフィルタＷ（ｋ，ｍ）で各基準信号ｘ（ｋ）をフィルタ処理（実際には、畳み込み演算）し、その結果を添字ｍ毎に加算することにより駆動信号ｙ（ｍ）を生成し、それら駆動信号ｙ（ｍ）を各ラウドスピーカ７ａ〜７ｄに供給する一方、適応ディジタルフィルタＷ（ｋ，ｍ）のフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ）（ｉ＝０，１，２，…，Ｉ−１：Ｉは適応ディジタルフィルタＷ（ｋ，ｍ）のタップ数）をＦｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ ＬＭＳアルゴリズムに従って逐次更新する処理を実行するようになっている。なお、駆動信号ｙ（ｍ）の演算処理は下記の（４）式に示すようになり、適応ディジタルフィルタＷ（ｍ）のフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ）の更新演算処理は、Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ ＬＭＳアルゴリズムに従うことから、上記（１），（２）式に示すようになる。
【００５０】

ただし、コントローラ２０では、上記（２）式は、添字“ｌ，ｍ”については全範囲（ｌ＝１〜Ｌ，ｍ＝１〜Ｍ）の演算がなされるが、添字“ｋ”については全範囲の演算がなされるようにはなっておらず、あるサンプリング時刻ｎにおいては、順番に選択される一つの基準信号ｘ（ｋ）についてのみ、更新用基準信号ｒ（ｋ，ｌ，ｍ，ｎ）が演算されるようになっている。具体的には、サンプリング・タイミングの度に選択信号ｋ_c がインクリメント（ｋ_c ＝ｋ_c ＋１）されるようになっており、その選択信号ｋ_c に従って基準信号ｘ（ｋ_c ）が選択され、その選択された基準信号ｘ（ｋ_c ，ｎ−ｉ）が上記（２）式に代入されて、更新用基準信号ｒ（ｋ_c ，ｌ，ｍ，ｎ）が演算されるようになっている。
【００５１】
そして、コントローラ２０では、更新用基準信号ｒ（ｋ，ｌ，ｍ，ｎ）が、サンプリング時刻ｎにおいては一つの基準信号ｘ（ｋ_c ）についてのみ演算されることから、上記（１）式は、必要な更新用基準信号ｒ（ｋ，ｌ，ｍ，ｎ）が存在するフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ，ｎ）についてのみ演算されるようになっている。具体的には、上記（１）式の右辺第２項に必要なのは、更新用基準信号ｒ（ｋ，ｌ，ｍ，ｎ−ｉ）であり、これはサンプリング時刻（ｎ−ｉ）における上記（２）式の結果であるから、そのサンプリング時刻（ｎ−ｉ）における選択番号ｋ_c を記憶しておけば、存在する更新用基準信号ｒ（ｋ，ｌ，ｍ，ｎ−ｉ）が判明し、それによって更新演算が可能なフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ，ｎ）が決定する。
【００５２】
しかし、本実施例では、選択番号ｋ_c はサンプリング・タイミングの度にインクリメントされるようなっているから、基準信号ｘ（ｋ）は、ｘ（１），ｘ（２），ｘ（３），ｘ（４），ｘ（１），…、という具合に順番に選択されるようになっている。このため、サンプリング時刻（ｎ−ｉ）における選択番号ｋ_c を記憶しておかなくても、サンプリング時刻ｎにおける選択番号ｋ_c （現時点の選択番号ｋ_c ）に基づいて存在する更新用基準信号ｒ（ｋ，ｌ，ｍ，ｎ−ｉ）が判明し、それによって更新演算が可能なフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ，ｎ）を決定することが可能となっている。
【００５３】
具体的には、下記の（５）式で求められる値ｋ_i が、現時点の選択番号ｋ_c に一致するようなフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ，ｎ）のみを更新するようになっている。
ｋ_i ＝ｍｏｄ（ｋ＋ｉ，Ｋ） ……（５）
なお、この（５）式は、フィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ，ｎ）の添字“ｋ”と“ｉ”とを加算した（ｋ＋ｉ）を、基準信号ｘ（ｋ）の個数Ｋで割った余りを意味している。ただし、
ｋ_i ＝０
の場合には、
ｋ_i ＝Ｋ
とする。
【００５４】
以上から、本実施例のコントローラ２０は、その機能構成を表したブロック図である図２に示すように、上記（４）式に従って基準信号ｘ（ｋ）と適応ディジタルフィルタＷ（ｋ，ｍ）の各フィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ）とを畳み込んで添字ｍ毎に加算して駆動信号ｙ（ｍ）を生成し出力する駆動信号生成部２１と、サンプリング・タイミングの度にインクリメントされる選択番号ｋ_c に従って複数Ｋ個の基準信号ｘ（ｋ）のうちから一つの基準信号ｘ（ｋ_c ）を選択する選択部２２と、この選択部２２で選択された基準信号ｘ（ｋ_c ）及び伝達関数フィルタＣ＾（ｌ，ｍ）に基づき上記（２）式に従って更新用基準信号ｒ（ｋ_c ，ｌ，ｍ，ｎ）を演算する更新用基準信号演算部２３と、更新用基準信号ｒ（ｋ_c ，ｌ，ｍ，ｎ）及び残留騒音信号ｅ（ｌ，ｎ）に基づき上記（１）式に従って且つ上記（５）式の条件を満足するフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｌ，ｎ）を更新するフィルタ係数更新部２４と、を備えて構成されている。
【００５５】
図３はコントローラ２０内で実行される処理の概要を示すフローチャートであり、以下、図３に従って本実施例の動作を説明する。ただし、車両は走行中であって、車室６内にはロード・ノイズが伝達されているものとする。
即ち、この図３に示す処理はサンプリング・クロックに同期して各サンプリング・タイミングの度に実行されるようになっていて、先ずそのステップ１０１において各加速度センサ５ａ〜５ｄから供給される基準信号ｘ（ｋ）を読み込み、これをサンプリング時刻ｎにおける基準信号ｘ（ｋ，ｎ）として記憶する。次いでステップ１０２に移行して、その基準信号ｘ（ｋ，ｎ）と適応ディジタルフィルタＷ（ｋ，ｍ）とに基づき且つ上記（４）式に従って駆動信号ｙ（ｍ）を演算する。
【００５６】
そして、ステップ１０３に移行し、駆動信号ｙ（ｍ）を各ラウドスピーカ７ａ〜７ｄに出力する。
次いで、ステップ１０４に移行し、各マイクロフォン８ａ〜８ｄから供給される残留騒音信号ｅ（ｌ）を読み込み、これをサンプリング時刻ｎにおける残留騒音信号ｅ（ｌ，ｎ）として記憶する。
【００５７】
次いで、ステップ１０５に移行し、上記（２）式に従って更新用基準信号ｒ（ｋ，ｌ，ｍ）を演算し、これをサンプリング時刻ｎにおける更新用基準信号ｒ（ｋ，ｌ，ｍ，ｎ）として記憶する。ただし、このステップ１０５では、ｋ＝ｋ_c ，ｌ＝１〜Ｌ，ｍ＝１〜Ｍについて更新用基準信号ｒ（ｋ_c ，ｌ，ｍ）を演算する。
【００５８】
そして、ステップ１０６に移行し、上記（１）式に従って適応ディジタルフィルタＷ（ｋ，ｍ）のフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ）を更新する。ただし、ｋ_i （＝ｍｏｄ（ｋ＋ｉ，Ｋ））が現時点の選択番号ｋ_c に一致するフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ）のみを更新する。
次いで、ステップ１０７に移行し、選択番号ｋ_c が基準信号数Ｋに達しているか否かを判定し、ここで達していないと判定された（判定が「ＮＯ」の）場合には、ステップ１０８に移行して、選択番号ｋ_c をインクリメントする一方、ステップ１０７の判定が「ＹＥＳ」の場合には、ステップ１０９に移行して、選択番号ｋ_c を再び“１”に再設定する。
【００５９】
ステップ１０８又はステップ１０９の処理を終えたら、今回のこの処理を終了し、次のサンプリング・タイミングとなるまで待機した後に、上記ステップ１０１に戻って上述した処理を再び実行する。
コントローラ２０においてこのような処理が実行されると、各ラウドスピーカ７ａ〜７ｄには次々と駆動信号ｙ（ｍ）が供給されるため、車室６内にはその駆動信号ｙ（ｍ）に応じた制御音が発生するようになるが、制御開始直後は適応ディジタルフィルタＷ（ｋ，ｍ）のフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ）が最適値に収束しているとは限らないので、ラウドスピーカ７ａ〜７ｄから発せられる制御音によって、ロード・ノイズが低減されるとはいえない。
【００６０】
しかし、図３に示す処理が繰り返し実行されると、フィルタ係数更新部２４がＬＭＳアルゴリズムに従い適応ディジタルフィルタＷ（ｋ，ｍ）の各フィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ）を更新するので、それらフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ）は最適値に向かって収束していき、車室６内に伝達されるロード・ノイズが制御音によって打ち消されるようになり、車室６内の騒音レベルが低減する。
【００６１】
しかも、本実施例にあっては、更新用基準信号ｒ（ｋ，ｌ，ｍ）を演算する際に、全ての基準信号ｘ（ｋ）に基づいて演算を行うことなく、サンプリング・タイミングの度にインクリメントされる選択番号ｋ_c に基づいて一つの基準信号ｘ（ｋ_c ）についてのみ更新用基準信号ｒ（ｋ_c ，ｌ，ｍ）を演算するようにしているため、ここでの計算量は全ての基準信号ｘ（ｋ）について更新用基準信号ｒ（ｋ，ｌ，ｍ）を演算する場合に比べて１／Ｋに低減する。
【００６２】
また、適応ディジタルフィルタＷ（ｋ，ｍ）のフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ）を更新する際にも、更新に必要な更新用基準信号ｒ（ｋ，ｌ，ｍ）が存在するフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ）についてのみ更新演算を行うようにしているため、ここでの計算量も全てのフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ）を更新する場合に比べて１／Ｋに低減する。
【００６３】
このように、本実施例の構成であれば、演算負荷を大幅に低減することができるから、コントローラ２０に要求される演算能力を従来よりも大幅に低くすることができる。
特に、本実施例では、サンプリング・タイミングの度にインクリメントされる選択番号ｋ_c に従って基準信号ｘ（ｋ_c ）を選択し、その順番に選択される基準信号ｘ（ｋ_c ）から更新用基準信号ｒ（ｋ，ｌ，ｍ）を演算するようになっているため、サンプリング時刻ｎにおける選択番号ｋ_c を記憶しておかなくても、現時点の選択番号ｋ_c の値に基づけば、過去のサンプリング時刻（ｎ−ｉ）にどの基準信号ｘ（ｋ）に従って更新用基準信号ｒ（ｋ，ｌ，ｍ）を演算したかを（つまり存在する更新用基準信号ｒ（ｋ，ｌ，ｍ）を）知ることができるという利点がある。
【００６４】
なお、サンプリング時刻ｎには一部の基準信号ｘ（ｋ_c ）についてのみ更新用基準信号ｒ（ｋ，ｌ，ｍ）を演算し、これによりサンプリング時刻ｎにはフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ）の更新演算を一部のフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ）についてのみ行うこととしているが、各基準信号ｘ（ｋ）は繰り返し選択されるようになっているし、そもそもＬＭＳアルゴリズム自体が、最適値に近づくと思われる方向を確率的に判断してフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ）を逐次更新して、徐々に最適値に近づけるいくアルゴリズムであるため、本実施例（後述する他の実施例でも同様）のような構成としても、フィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ）の最適値への収束は保証される。
【００６５】
ここで、本実施例では、ラウドスピーカ７ａ〜７ｄが制御音源に対応し、マイクロフォン８ａ〜８ｄが残留騒音検出手段に対応し、加速度センサ５ａ〜５ｄが基準信号生成手段に対応し、駆動信号生成部２１及びステップ１０２の処理が駆動信号生成手段に対応し、更新用基準信号生成部２３及びステップ１０５の処理が更新用基準信号生成手段に対応し、フィルタ係数更新部２４及びステップ１０６の処理が適応処理手段に対応し、選択部２２及びステップ１０７〜１０９の処理が選択手段に対応する。
【００６６】
図４は本発明の第２実施例を示す図であって、上記第１実施例の図３と同様にコントローラ内で実行される処理の概要を示すフローチャートである。なお、全体構成等は上記第１実施例と同様であるため、その図示及び説明は省略し、上記第１実施例と同様の処理を実行するステップには同じ符号を付し、その重複する説明は省略する。
【００６７】
即ち、上記第１実施例では、サンプリング・タイミングの度にインクリメントされる選択番号ｋ_c に従って順番に基準信号ｘ（ｋ）を選択するようにしているが、これでは全ての基準信号ｘ（ｋ）が同じ頻度で選択されることになる。従って、各基準信号ｘ（ｋ）間で重要度等に差がない場合には特に問題ないのであるが、差がある場合には、重要度の大きい基準信号ｘ（ｋ）と、重要度の小さい基準信号ｘ（ｋ）とが同じ頻度で選択されることになるため、必ずしも効率のよい演算が行われているとはいえなくなってしまうのである。
【００６８】
そこで、本実施例では、その基準信号ｘ（ｋ）の重要度を考慮してその選択を行うことにより、そのような不具合を解決するようにしている。
具体的には、ステップ１０６からステップ２０１に移行し、選択番号ｋ_c を選択するに際に、基準信号ｘ（ｋ）の重要度を考慮することにしている。重要度としては、予め判っている場合と、制御中に判断する場合とが考えられる。前者としては、例えば、後部座席を重点的に消音したい場合に、後部座席の乗員の耳位置に近い後輪側の加速度センサ５ｃ，５ｄから供給される基準信号ｘ（ｋ）の重要度を、前輪側のそれよりも高くして、選択番号ｋ_c を、サンプリング・タイミングの度に“１，３，４，２，３，４，１，３，４，…”という具合に設定することが考えられる。後者としては、騒音レベルの高い騒音源から供給される基準信号ｘ（ｋ）ほど車室６内騒音を悪化させていると仮定し、基準信号ｘ（ｋ）のレベルが高いほど重要度を高くして、頻繁に選択されるようにすることが考えられる。
【００６９】
そして、ステップ２０１からステップ２０２に移行し、現在のサンプリング時刻ｎと関連して選択番号ｋ_c を記憶する。これは、選択番号ｋ_c の設定が上記第１実施例のように極めて規則的ではないため、選択番号ｋ_c を記憶しておかなければ、存在する更新用基準信号ｒ（ｋ，ｌ，ｍ）の判断ができなくなってしまいステップ１０６の演算に支障を来すことになるからである。ただし、上述した重要度が予め判っている場合のように、選択番号ｋ_c を規則的に設定するのであれば、特にステップ２０２の処理を実行しなくても、添字“ｋ，ｉ”の組合せから存在する更新用基準信号ｒ（ｋ，ｌ，ｍ）を判断して、更新可能なフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ）を選出するようにしてもよい。ステップ２０２の処理を終えたら、今回のこの処理を終了し、次のサンプリング・タイミングとなるまで待機した後に、上記ステップ１０１に戻って上述した処理を再び実行する。
【００７０】
このような構成であれば、重要度の高い基準信号ｘ（ｋ）ほど頻繁に選択されるため、効率のよい騒音低減制御が実行される。その他の作用効果は、上記第１実施例と同様である。
ここで、本実施例では、ステップ２０１の処理が選択手段に対応する。
図５及び図６は本発明の第３実施例を示す図であって、図５は上記第１実施例の図２と同様のコントローラ２０の機能構成を示すブロック図、図６は上記第１実施例の図３と同様にコントローラ２０内で実行される処理の概要を示すフローチャートである。なお、全体構成等は上記第１実施例と同様であるため、その図示及び説明は省略し、また、上記第１実施例と同様の構成には同じ符号を付し、その重複する説明は省略する。
【００７１】
即ち、上記第１，第２実施例では、サンプリング・タイミングの度に複数の基準信号ｘ（ｋ）のうちから一つの基準信号ｘ（ｋ_c ）を選択し、その選択された基準信号ｘ（ｋ_c ）に基づいて更新用基準信号ｒ（ｋ_c ，ｌ，ｍ）を演算する一方、その選択状況に応じて更新されるフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ）を選出して更新演算を行うことにより、演算負荷の軽減を図っているが、本実施例では、サンプリング・タイミングの度にインクリメントされる選択番号ｍ_c に基づいて複数のラウドスピーカ７ａ〜７ｄのうちから一つのラウドスピーカを選択し、その選択されたラウドスピーカに対応する伝達関数フィルタＣ＾（ｌ，ｍ_c ）を用いて更新用基準信号ｒ（ｋ，ｌ，ｍ_c ）を演算する一方、その選択状況に応じて更新されるフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ）を選出して更新演算を行うことにより、演算負荷の軽減を図るようにしている。
【００７２】
具体的には、図５に示すように、サンプリング・タイミングの度にインクリメントされる選択番号ｍ_c に基づいて、更新用基準信号演算部２３で使用する伝達関数フィルタＣ＾（ｌ，ｍ）を選択する選択部３１を設けている。また、その選択部３１における選択状況は、フィルタ係数更新部２４にも供給されるようになっていて、そのフィルタ係数更新部２４は、現時点の選択番号ｍ_c に基づいて、更新されるフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ）を選出するようになっている。具体的には、フィルタ係数更新部２４は、下記の（６）式で求められる値ｍ_i が、現時点の選択番号ｍ_c に一致するようなフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ，ｎ）のみを更新するようになっている。
【００７３】
ｍ_i ＝ｍｏｄ（ｍ＋ｉ，Ｍ） ……（６）
なお、この（６）式は、フィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ，ｎ）の添字“ｍ”と“ｉ”とを加算した（ｍ＋ｉ）を、ラウドスピーカ７ａ〜７ｄの個数Ｍで割った余りを意味している。ただし、
ｍ_i ＝０
の場合には、
ｍ_i ＝Ｍ
とする。
【００７４】
以上のような構成であるため、コントローラ２０における処理の流れは図６に示すようになる。即ち、ステップ１０１〜１０４までは上記第１実施例の場合と同様であり、ステップ１０４からステップ３０１に移行し、ｋ＝１〜Ｋ，ｌ＝１〜Ｌ，ｍ＝ｍ_c について更新用基準信号ｒ（ｋ，ｌ，ｍ_c ）を演算し、これをサンプリング時刻ｎにおける更新用基準信号ｒ（ｋ，ｌ，ｍ_c ，ｎ）として記憶する。
【００７５】
次いで、ステップ３０２に移行し、上記（１）式に従って、ｍ_i （＝ｍｏｄ（ｍ＋ｉ，Ｋ））が現時点の選択番号ｍ_c に一致するフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ）を更新する。
そして、ステップ３０３〜３０５に移行し、上記第１実施例における図３のステップ１０７〜１０９と同様の処理を実行して、選択番号ｍ_c をインクリメントし、これで今回のこの処理を終了し、次のサンプリング・タイミングとなるまで待機した後に、上記ステップ１０１に戻って上述した処理を再び実行する。
【００７６】
このような処理が繰り返し実行すれば、上記第１実施例と同様に、車室６内に伝達されるロード・ノイズが制御音によって打ち消されるようになり、車室６内の騒音レベルが低減する。
また、本実施例にあっても、サンプリング・タイミングの度にインクリメントされる選択番号ｍ_c に基づいて伝達関数フィルタＣ＾（ｌ，ｍ_c ）についてのみ更新用基準信号ｒ（ｋ，ｌ，ｍ_c ）を演算するようにしているため、ここでの計算量は全ての伝達関数フィルタＣ＾（ｌ，ｍ）ついて更新用基準信号ｒ（ｋ，ｌ，ｍ）を演算する場合に比べて１／Ｍに低減する。同様に、適応ディジタルフィルタＷ（ｋ，ｍ）のフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ）の更新演算も、全てのフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ）を更新する場合に比べて１／Ｍに低減する。
従って、本実施例の構成であっても、上記第１実施例と同様に、演算負荷を大幅に低減することができるから、コントローラ２０に要求される演算能力を従来よりも大幅に低くすることができる。
【００７７】
そして、本実施例でも、サンプリング・タイミングの度にインクリメントされる選択番号ｍ_c に従って選択を行っているため、サンプリング時刻ｎにおける選択番号ｍ_c を記憶しておかなくても、現時点の選択番号ｍ_c の値に基づけば、過去のサンプリング時刻（ｎ−ｉ）にどの伝達関数フィルタＣ＾（ｌ，ｍ）に従って更新用基準信号ｒ（ｋ，ｌ，ｍ）を演算したかを（つまり存在する更新用基準信号ｒ（ｋ，ｌ，ｍ）を）知ることができるという利点がある。
【００７８】
ここで、本実施例では、更新用基準信号生成部２３及びステップ３０１における処理が更新用基準信号生成手段に対応し、フィルタ係数更新部２４及びステップ３０２の処理が適応処理手段に対応し、選択部３１及びステップ３０３〜３０５の処理が選択手段に対応する。
なお、この第３実施例のようにラウドスピーカ７ａ〜７ｄのうちの一つを選択する構成であっても、上記第２実施例と同様に、ラウドスピーカ７ａ〜７ｄの重要度を考慮して選択を行うようにしてもよい。ラウドスピーカ７ａ〜７ｄの重要度としては、例えば後部座席を重点的に消音したいのであれば後部座席に近い側のラウドスピーカ７ｃ，７ｄの重要度を高くしてその選択頻度を高くしたり（重要度固定）、或いは残留騒音のレベルの高い空間（マイクロフォン８ａ〜８ｄ）に近いラウドスピーカ７ａ〜７ｄの重要度を高くしてその選択頻度を高くする（重要度可変）ことなどが考えられる。このように重要度を考慮して選択するようにすれば、上記第２実施例と同様に、効率のよい演算を行うことができる。
【００７９】
図７及び図８は本発明の第４実施例を示す図であって、図７は上記第１実施例の図２と同様のコントローラ２０の機能構成を示すブロック図、図８は上記第１実施例の図３と同様にコントローラ２０内で実行される処理の概要を示すフローチャートである。なお、全体構成等は上記第１実施例と同様であるため、その図示及び説明は省略し、また、上記第１実施例と同様の構成には同じ符号を付し、その重複する説明は省略する。
【００８０】
即ち、本実施例では、図７に示すように、残留騒音信号ｅ（ｌ）のそれぞれのレベル｜ｅ（ｌ）｜を演算するレベル演算部４１を有していて、選択部３１は、それらレベル｜ｅ（ｌ）｜を各マイクロフォン８ａ〜８ｄの重要度として受け、レベルの高い残留騒音信号ｅ（ｌ）を出力するマイクロフォン８ａ〜８ｄの選択頻度が高くなるように、サンプリング・タイミングの度にそれらマイクロフォン８ａ〜８ｄのうちから一つのマイクロフォンを選択するようになっている。
【００８１】
そして、その選択結果は選択番号ｌ_c として更新用基準信号生成部２３に供給されるようになっていて、更新用基準信号生成部２３は、その選択番号ｌ_c に対応する伝達関数フィルタＣ＾（ｌ_c ，ｍ）を用いて更新用基準信号ｒ（ｋ，ｌ_c ，ｍ）を演算するようになっているとともに、フィルタ係数更新部２４は、その選択状況に応じて更新されるフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ）を選出して更新演算を行うようになっていて、これにより演算負荷の軽減を図るようにしている。
【００８２】
以上のような構成であるため、コントローラ２０における処理の流れは、図８に示すようになる。即ち、ステップ１０１〜１０４までは上記第１実施例の場合と同様であり、ステップ１０４からステップ４０１に移行し、各残留騒音信号ｅ（ｌ）のレベル｜ｅ（ｌ）｜を演算する。なお、レベル｜ｅ（ｌ）｜は、残留騒音信号ｅ（ｌ）の瞬時値であってもよいし、或いは所定時間内の平均値であってもい。
【００８３】
次いで、ステップ４０２に移行し、それらレベル｜ｅ（ｌ）｜の最大値を見つけ出し、その最大値を出力したマイクロフォン８ａ〜８ｄの番号を選択番号ｌ_c として設定する。そして、ステップ４０３に移行し、現在のサンプリング時刻ｎと関連して選択番号ｌ_c を記憶する。
次いで、ステップ４０４に移行し、ｋ＝１〜Ｋ，ｌ＝１_c ，ｍ＝１〜Ｍについて更新用基準信号ｒ（ｋ，ｌ_c ，ｍ）を演算し、これをサンプリング時刻ｎにおける更新用基準信号ｒ（ｋ，ｌ_c ，ｍ，ｎ）として記憶する。
【００８４】
そして、ステップ４０５に移行し、上記（１）式に従って、フィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ）を更新する。ただし、このステップ４０５では、各サンプリング時刻（ｎ−ｉ）において選択した選択番号ｌ_c に基づいて存在する更新用基準信号ｒ（ｋ，ｌ_c ，ｍ，ｎ−ｉ）を判定し、その更新用基準信号ｒ（ｋ，ｌ_c ，ｍ，ｎ−ｉ）が存在するフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ）についてのみ、更新演算を行う。ステップ４０５の処理を終えたら、今回のこの処理を終了し、次のサンプリング・タイミングとなるまで待機した後に、上記ステップ１０１に戻って上述した処理を再び実行する。
【００８５】
このような処理が繰り返し実行すれば、上記第１実施例と同様に、車室６内に伝達されるロード・ノイズが制御音によって打ち消されるようになり、車室６内の騒音レベルが低減する。
そして、本実施例にあっても、サンプリング・タイミングの度に設定される選択番号ｌ_c に基づいて伝達関数フィルタＣ＾（ｌ_c ，ｍ）についてのみ更新用基準信号ｒ（ｋ，ｌ_c ，ｍ）を演算するようにしているため、ここでの計算量は全ての伝達関数フィルタＣ＾（ｌ，ｍ）ついて更新用基準信号ｒ（ｋ，ｌ，ｍ）を演算する場合に比べて１／Ｌに低減する。同様に、適応ディジタルフィルタＷ（ｋ，ｍ）のフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ）の更新演算も、全てのフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ）を更新する場合に比べて１／Ｌに低減する。
【００８６】
従って、本実施例の構成であっても、上記第１実施例と同様に、演算負荷を大幅に低減することができるから、コントローラ２０に要求される演算能力を従来よりも大幅に低くすることができる。
そして、本実施例では、選択番号ｌ_c を、残留騒音信号ｅ（ｌ）のレベル｜ｅ（ｌ）｜の最大値に基づいて選択しているため、残留騒音のレベルが高いマイクロフォンほど頻繁に選択されるようになるから、上記第２実施例と同様に、効率のよい演算を行うことができる。
【００８７】
ここで、本実施例では、更新用基準信号生成部２３及びステップ４０４における処理が更新用基準信号生成手段に対応し、フィルタ係数更新部２４及びステップ４０５の処理が適応処理手段に対応し、選択部３１，レベル演算部４１及びステップ４０１，４０２の処理が選択手段に対応する。
なお、上記各実施例では、適応ディジタルフィルタＷ（ｋ，ｍ）のフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｍ，ｉ）の更新演算を上記（１）式に従って行うようにしているが、上記（３）式を用いるようにしてもよい。つまり、上記各実施例で説明した手法にさらにエラースキャンニング法を加味するようにしてもよく、エラースキャンニング法を加えれば、さらなる演算量の低減が図られる。
【００８８】
また、上記各実施例では、基準信号ｘ（ｋ），ラウドスピーカ７ａ〜７ｄ及びマイクロフォン８ａ〜８ｄのうちの何れか一つをスキャンニングして更新用基準信号ｒ（ｋ，ｌ，ｍ）を演算する構成としているが、それらのうちの二つ以上をスキャンニングするようにしてもよい。
さらに、上記各実施例では、あるサンプリング時刻ｎにおいては、複数の基準信号ｘ（ｋ）（又はラウドスピーカ７ａ〜７ｄ、或いはマイクロフォン８ａ〜８ｄ）のうちから一つだけを選択するようにしているが、これに限定されるものではなく、二つ以上を選択して更新用基準信号ｒ（ｋ，ｌ，ｍ）を演算するようにしてもよい。
【００８９】
そして、上記各実施例では、制御対象となる騒音をロード・ノイズとしているが、低減し得る騒音はこれに限定されるものではなく、例えばエアコンディショナで発生する空調騒音，吸気管や排気管で発生する吸排気騒音，ドアミラー位置で発生する風切り音等を対象としてもよい。ただし、その場合には、騒音の発生状態を表す基準信号を適宜検出する必要があり、例えば空調騒音であればエアコンプレッサの回転に同期した信号を基準信号とすればよく、吸排気騒音であればエンジンの回転に起因することからエンジンのクランク軸の回転に同期した信号を基準信号とすればよく、風切り音であればドアミラーに振動ピックアップを固定してその出力を基準信号とすればよい。
【００９０】
さらに、上記各実施例では、制御対象を騒音としているが、低減の対象は騒音に限定されるものではなく、例えば、サスペンション１０ａ〜１０ｄ及び車体間に能動的な制御力を発生する制御アクチュエータを介在させるとともに、その車体側に残留振動を検出する加速度センサ（残留振動検出手段）を配設し、そして、かかる制御アクチュエータを上記実施例と同様の基準信号ｘ及び加速度センサの出力信号（残留振動信号）に基づいて制御すれば、各サスペンション１０ａ〜１０ｄから車体側に伝達される振動を低減し得る車両用能動型振動制御装置となる。
【００９１】
そして、本発明の適用対象は車両に限定されるものではなく、例えば航空機や建物の室内の騒音を低減する能動型騒音制御装置や、工作機から床に伝達される振動を低減する能動型振動制御装置に適用してもよい。
【００９２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１，請求項４，請求項９及び請求項１２に係る発明によれば、適応ディジタルフィルタのフィルタ係数の更新演算に必要な更新用基準信号の生成を、複数の基準信号又は複数の制御音源，制御振動源のうちから選択された一部の基準信号又は制御音源についてのみ行い、その生成された更新用基準信号に対応するフィルタ係数を更新するように構成したため、演算負荷を大幅に軽減することができるという効果がある。
【００９３】
特に、請求項２，請求項５，請求項１０及び請求項１３に係る発明によれば、上記選択をサンプリング・タイミングの度にインクリメントされる選択番号に従って行うようにしたため、各サンプリング時刻における選択番号を記憶しておかなくても、現時点の選択番号の値に基づけば、過去のサンプリング時刻にどの基準信号に従って更新用基準信号を演算したかを知ることができるという効果がある。
【００９４】
また、請求項３，請求項６，請求項１１及び請求項１４に係る発明によれば、重要度を考慮して選択を行うようにしたため、騒音低減制御又は振動低減制御を行う上で、効率のよい演算が行われるという効果がある。
そして、請求項７又は請求項１５に係る発明にあっては、ＬＭＳアルゴリズムのフィルタ係数の更新演算に必要な更新用基準信号の生成を、複数の残留騒音検出手段，残留振動検出手段のうちから選択された一部の残留騒音検出手段，残留振動検出手段についてのみ行い、その生成された更新用基準信号に対応するフィルタ係数を更新するように構成したため、演算負荷を大幅に軽減することができるとともに、重要度を考慮して選択を行うようにしたため、騒音低減制御又は振動低減制御を行う上で、効率のよい演算が行われるという効果がある。
【００９５】
さらに、請求項８又は請求項１６に係る発明にあっては、残留騒音検出手段又は残留振動検出手段を選択する際の重要度として残留騒音信号又は残留振動信号のレベルを用いたため、騒音レベルの高い残留騒音検出手段又は振動レベルの高い残留振動検出手段ほど頻繁に選択されるようになるから、非常に効率のよい騒音低減制御，振動低減制御が行えるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例における全体構成図である。
【図２】第１実施例におけるコントローラの機能構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施例のコントローラ内で実行される処理の概要を示すフローチャートである。
【図４】第２実施例のコントローラ内で実行される処理の概要を示すフローチャートである。
【図５】第３実施例におけるコントローラの機能構成を示すブロック図である。
【図６】第３実施例のコントローラ内で実行される処理の概要を示すフローチャートである。
【図７】第４実施例におけるコントローラの機能構成を示すブロック図である。
【図８】第４実施例のコントローラ内で実行される処理の概要を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 車両用能動型騒音制御装置
５ａ，５ｃ 加速度センサ（基準信号生成手段）
７ａ，７ｃ ラウドスピーカ（制御音源）
８ａ〜８ｄ マイクロフォン（残留騒音検出手段）
２０ コントローラ
２１ 駆動信号生成部（駆動信号生成手段）
２２ 選択部（選択手段）
２３ 更新用基準信号生成部（更新用基準信号生成手段）
２４ フィルタ係数更新部（適応処理手段）
３１ 選択部（選択手段）
４１ レベル演算部[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an active noise control device for reducing noise by causing control sound emitted from a control sound source to interfere with noise transmitted from a noise source, and control emitted from a control vibration source to vibration transmitted from the vibration source. The present invention relates to an active vibration control device that reduces vibrations by interfering with vibrations. In particular, an adaptive digital filter that generates a driving signal for driving a control sound source and a control vibration source, and a filter coefficient of the adaptive digital filter according to an adaptive algorithm. In an active noise control device and an active vibration control device provided with adaptive processing means for sequentially updating, the calculation load can be greatly reduced.
[0002]
[Prior art]
Examples of conventional active noise control devices include those described in British Patent No. 2149614 and Japanese Patent Publication No. 1-501344.
These conventional devices are noise reduction devices applied to aircraft cabins and similar closed spaces, and a single noise source such as an engine located outside the closed space has a fundamental frequency f.₀And its harmonics f₁~ F_nIt operates under the condition of generating noise including
[0003]
Specifically, the microphone includes a microphone that is installed at a plurality of positions in a closed space and detects sound pressure, and a plurality of loudspeakers that generate control sound in the closed space, and a frequency f of the noise source.₀~ F_nBased on the components, their frequency f₀~ F_nThe loudspeaker is driven by a signal having a phase opposite to that of the component, so that a control sound having a phase opposite to that of the noise transmitted to the closed space is generated from the loudspeaker to cancel the noise.
[0004]
And as a method of generating control sound from loudspeakers, the 'WIDROW LMS' algorithm described in PROCEEDINGS OF THE IEEE, VOL.63 PAGE 1692,1975, "ADAPTIVE NOISE CANCELLATION: PRINCIPLES AND APPLICATIONS" The developed algorithm is applied. The contents of the above-mentioned patent by the inventor of the above patent, “A MULTIPLE ERROR LMS ALGORITHM AND ITS APPLICATION TO THE ACTIVE CONTROL OF SOUND AND VIBRATION”, IEEE TRANS.ACOUST., SPEECH, SIGNAL PROCESSING, VOL.ASSP −35, PP. It is also described in 1423-1434,1987.
[0005]
That is, the LMS algorithm is one of algorithms suitable for updating the filter coefficient of the adaptive digital filter. For example, the so-called Filtered-X LMS algorithm (more specifically, Multiple ErrorFiltered-X LMS algorithm) is used. Then, a transfer function filter representing the acoustic transfer characteristics from the loudspeaker to the microphone is set for the combination of the loudspeaker and the microphone, and a reference signal representing the noise generation state in the noise source is processed by the filter, and The filter coefficient of the digital filter of variable filter coefficient provided for each loudspeaker is updated so that the value of a predetermined evaluation function based on the residual noise detected by each microphone is reduced.
[0006]
However, in such a Multiple Error Filtered-X LMS algorithm, unlike a mere Filtered-X LMS algorithm, a microphone uses a plurality of microphones, so the noise reduction effect is surely wide in the control space. Although it can be obtained over a range, the increase in the number of microphones means that the number of transfer function filters that perform convolution with the reference signal and the number of residual noise signals that are necessary for the update operation of the adaptive digital filter are reduced. Therefore, the amount of calculation increases in proportion to the number of microphones, and thus there is a problem that an expensive processing unit capable of high-speed processing must be applied. .
[0007]
There is a so-called error scanning method as a conventional technique for solving such a problem.
In other words, the error scanning method is an algorithm developed for the purpose of reducing the amount of calculation when the Multiple Error Filtered-X LMS algorithm is implemented. In short, at a certain sampling timing, Select only some of the microphones, update the filter coefficient of the adaptive digital filter based on the output signal of the selected microphone, select only the other microphones at the next sampling timing, Based on the output signal of the selected microphone, the filter coefficient of the adaptive digital filter is updated, and at the next sampling timing, another microphone is selected and the same processing is performed. The algorithm is to update the filter coefficient while scanning the microphone one after another, for example, updating the filter coefficient of the adaptive digital filter while repeating the selection of the microphone many times in the same pattern (for example, (For details, see Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 3-274897 previously proposed by the present applicant, etc., and “Acoustic Society of Japan Proceedings” March 1990 “Active Noise Control Chair”).
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Certainly, if the error scanning method described above is used, there is an advantage that the amount of calculation is greatly reduced as described in the publications and the collection of papers. However, if the above-mentioned Multiple Error Filtered-X LMS algorithm is applied to, for example, an active noise control device that reduces road noise generated between a vehicle wheel and a road surface, a plurality of reference signals are generated because there are a plurality of noise sources. Accordingly, the number of multiplications and additions in the convolution operation between the transfer function filter and the reference signal increases in proportion to this. Furthermore, if a plurality of loudspeakers are used in order to improve control performance, the number of combinations of loudspeakers and microphones increases and the number of transfer function filters further increases. Also, the number of multiplications and additions in the convolution operation between the transfer function filter and the reference signal is drastically increased.
[0009]
For example, when the Filtered-X LMS algorithm is applied to a system configuration including K noise sources, L microphones, and M loudspeakers, the k (k = 1, 2,..., K) noise source The reference signal representing the noise generation state at x is the x (k), the residual noise signal output from the l (l = 1, 2,..., L) th microphone is e (l), the lth loudspeaker and m (M = 1, 2,..., M) The transfer function filter between the microphones is C ^ (l, m), and the reference signal x (k) is filtered with the transfer function filter C ^ (l, m). If the reference signal for updating, which is the result, is r (k, l, m), i (i = 0, 1, 2,..., I-1: I) of the adaptive digital filter W (k, m) is adaptive. The number of taps of the digital filter) is the Wth filter coefficient , M, i) update equations are as follows (1). However, the adaptive digital filter W (k, m) is a finite impulse response type digital filter.
[0010]

However, α is a coefficient called a convergence coefficient, and is related to the speed and stability of convergence, and the subscripts n, n + 1, and ni represent values at sampling times n, n + 1, and ni, respectively. ing.
[0011]
Further, the filter coefficient of the filter coefficient of the transfer function filter C ^ (l, m) j (j = 0, 1, 2,..., J-1: J is the number of taps of the transfer function filter) is represented by C ^ (l , M, j), the arithmetic expression of the update reference signal r (k, l, m) is expressed by the following expression (2). However, the transfer function C ^ (l, m) is a finite impulse response type digital filter.
[0012]

Then, in order to perform the calculation of the above equation (1) for a certain filter coefficient W (i), L + 1 multiplications and L additions are required, and therefore all the filter coefficients W (k, m , I) requires the multiplication of K × M × I × (L + 1) times and the addition of K × M × I × L times in order to perform the calculation of the above equation (1). Similarly, the amount of calculation required in the above formula (2) is K × L × M × J multiplications and K × L × M × (J−1) additions. If these calculations are performed with a clock of 1 kHz, and for the sake of simplification, if multiplication and addition require the same amount of time, K = 12, L = 8, M = 6, I = 128, J = 64 Even in a system configuration that is not so large, the amount of calculation required per second for the above equations (1) and (2) is
{12 * 6 * 128 * (8 + 1) + 12 * 6 * 128 * 8 + 12 * 8 * 6 * 64 + 12 * 8 * 6 * (64-1)} * 1000 = 229824000
Therefore, a high performance of about 230 MIPS (Milion Instruction Per Second) is required for the microprocessor.
[0013]
Even if the error scanning method described above is applied to the same system configuration as described above, the update formula of the filter coefficient W (k, m, i) is

However, since the calculation of the above formula (2) is performed for all combinations of the subscripts k, l, and m, the calculation amount required for one second for the above formulas (1) and (2) after all. Is
{12 * 6 * 128 * 2 + 12 * 6 * 128 * 1 + 12 * 8 * 6 * 64 + 12 * 8 * 6 * (64-1)} * 1000 = 100800,000
Although the calculation amount is reduced to less than half, the high performance of about 101 MIPS is still required for the microprocessor.
[0014]
The present invention has been made paying attention to such unsolved problems of the conventional technology, and provides an active noise control device and an active vibration control device that can further reduce the amount of calculation. It is an object.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 detects a control sound source capable of generating a control sound that interferes with noise emitted from a plurality of noise sources, and a noise generation state of the plurality of noise sources. A plurality of reference signal generating means for outputting as a reference signal; a residual noise detecting means for detecting the noise after the interference and outputting as a residual noise signal; a plurality of adaptive digital filters corresponding to the plurality of reference signal generating means; A driving signal generating means for generating a driving signal for driving the control sound source by filtering the reference signal with the adaptive digital filter; and a digital filter modeling a transfer function between the control sound source and the residual noise detecting means. A transfer function filter, and update reference signal generation means for generating an update reference signal by filtering the reference signal with the transfer function filter; Adaptive processing means for updating the filter coefficient of the adaptive digital filter according to an adaptive algorithm so that the noise after the interference is reduced based on the reference signal for update and the residual noise signal at each sampling timing, In the active noise control apparatus, a selection unit that selects a part of the plurality of reference signals supplied from the plurality of reference signal generation units at each sampling timing is provided, and the update reference signal generation unit includes: Generating the update reference signal based on the selected reference signal, and the adaptive processing means only selects a filter coefficient corresponding to the selection in the selection means among the filter coefficients of the plurality of adaptive digital filters. Updated.
[0016]
According to a second aspect of the present invention, in the active noise control apparatus according to the first aspect of the present invention, the adaptive digital filter is composed of a finite impulse response type digital filter, and k-th (k = 1, 2,..., K: K is the number of the reference signal generation means) x (k), the reference signal x (k) at the sampling time n is x (k, n), and the reference signal x ( k), the adaptive digital filter corresponding to k) is W (k), and the i-th (i = 0, 1, 2,..., I-1: I) of the adaptive digital filter W (k) is the adaptive digital filter W (k ) Is the filter coefficient of W (k, i), and the selection means selects the selection number k incremented at each sampling timing._cAccording to the reference signal x (k_c, N), and the adaptive processing means adds the subscripts k and i of the filter coefficient W (k, i) and adds (k + i) to the remainder mod (k + i, K) (however, mod) When (k + i, K) = 0, it is assumed that mod (k + i, K) = K)._cThe filter coefficient W (k, i) that matches is updated.
[0017]
According to a third aspect of the present invention, in the active noise control apparatus according to the first aspect of the present invention, the selection means performs the selection in consideration of the importance of each of the plurality of reference signals. I made it.
In order to achieve the above object, the invention according to claim 4 is characterized in that a plurality of control sound sources capable of generating a control sound that interferes with noise emitted from a noise source, a noise generation state of the noise source, and a reference signal are detected. A reference signal generating means for outputting as a residual noise detecting means for detecting the noise after the interference and outputting it as a residual noise signal, a plurality of adaptive digital filters corresponding to the plurality of control sound sources, and a plurality of the reference signals. Driving signal generating means for generating a plurality of drive signals for driving the control sound source by filtering with an adaptive digital filter, and a digital modeled for each transfer function between the plurality of control sound sources and the residual noise detecting means A plurality of transfer function filters that are filters, and an update reference that generates an update reference signal by filtering the reference signal with the transfer function filter And an adaptive processing means for updating the filter coefficient of the adaptive digital filter according to an adaptive algorithm so that the noise after the interference is reduced based on the reference signal for updating and the residual noise signal at every sampling timing And a selection means for selecting a part of the plurality of control sound sources at each sampling timing, wherein the update reference signal generation means is configured to select the selected reference signal generation means. The update reference signal is generated using the transfer function filter corresponding to a control sound source, and the adaptive processing means is a filter coefficient corresponding to the selection in the selection means among filter coefficients of the plurality of adaptive digital filters. Only updated.
[0018]
According to a fifth aspect of the present invention, in the active noise control apparatus according to the fourth aspect of the present invention, the adaptive digital filter is formed of a finite impulse response type digital filter, and the mth (m = 1, 2,..., M: M is the number of the control sound sources), the adaptive digital filter corresponding to the control sound sources is W (m), and the i-th (i = 0, 1, 2, 1) of the adaptive digital filter W (m). ,..., I-1: I is the filter coefficient of the adaptive digital filter W (m) tap number) W (m, i), and the selection means is a selection number incremented at each sampling timing. m_cAccording to sampling time n_cNo. control sound source is selected, and the adaptive processing means adds the subscripts m and i of the filter coefficient W (m, i) to the remainder mod (m + i, M) obtained by dividing (m + i) by the M (where, When mod (m + i, M) = 0, it is assumed that mod (m + i, M) = M)._cThe filter coefficient W (m, i) that coincides with is updated.
[0019]
According to a sixth aspect of the present invention, in the active noise control apparatus according to the fourth aspect of the present invention, the selection means performs the selection in consideration of the importance of each of the plurality of control sound sources. I made it.
In order to achieve the above object, the invention according to claim 7 is directed to a control sound source capable of generating a control sound that interferes with noise emitted from a noise source, and detecting a noise generation state of the noise source and outputting it as a reference signal. Reference signal generating means, a plurality of residual noise detecting means for detecting the noise after the interference and outputting it as a residual noise signal, an adaptive digital filter, and the control sound source obtained by filtering the reference signal with the adaptive digital filter Drive signal generating means for generating a drive signal for driving the control sound source, a plurality of transfer function filters which are digital filters modeling respective transfer functions between the control sound source and the plurality of residual noise detecting means, and the reference signal An update reference signal generating means for generating an update reference signal by filtering with the transfer function filter, and at each sampling timing An active noise control device comprising: adaptive processing means for updating a filter coefficient of the adaptive digital filter according to an adaptive algorithm so as to reduce the noise after the interference based on the update reference signal and the residual noise signal. And a selection means for selecting a part of the plurality of residual noise detection means at each sampling timing in consideration of the importance of each of the plurality of residual noise detection means, and generating the update reference signal Means generates the reference signal for update using the transfer function filter corresponding to the selected residual noise detection means, and the adaptive processing means includes a filter coefficient of the adaptive digital filter in the selection means. Only the filter coefficient corresponding to the selection is updated.
[0020]
The invention according to claim 8 is the invention according to claim 7, wherein the importance is set to a level of each residual noise signal supplied from the plurality of residual noise detection means.
On the other hand, in order to achieve the above object, an invention according to claim 9 includes a control vibration source capable of generating a control vibration that interferes with vibrations emitted from a plurality of vibration sources, and a vibration generation state of the plurality of vibration sources. A plurality of reference signal generation means for detecting the output after the interference, a residual vibration detection means for detecting the vibration after the interference and outputting as a residual vibration signal, and a plurality of adaptive digitals corresponding to the plurality of reference signal generation means A filter, drive signal generating means for generating a drive signal for driving the control vibration source by filtering the reference signal with the adaptive digital filter, and a transfer function between the control vibration source and the residual vibration detection means Transfer function filter that is a digital filter, and an update reference that generates an update reference signal by filtering the reference signal with the transfer function filter And an adaptive processing means for updating a filter coefficient of the adaptive digital filter according to an adaptive algorithm so as to reduce the vibration after the interference based on the reference signal for update and the residual vibration signal at every sampling timing And a selection means for selecting a part of the plurality of reference signals supplied from the plurality of reference signal generation means at each sampling timing, and for the update A reference signal generation unit generates the update reference signal based on the selected reference signal, and the adaptive processing unit corresponds to the selection in the selection unit among filter coefficients of the plurality of adaptive digital filters. Only updated filter coefficients were updated.
[0021]
According to a tenth aspect of the present invention, in the active vibration control apparatus according to the ninth aspect of the present invention, the adaptive digital filter is formed of a finite impulse response type digital filter, and k-th (k = 1, 2,..., K: K is the number of the reference signal generation means) x (k), the reference signal x (k) at the sampling time n is x (k, n), and the reference signal x ( k), the adaptive digital filter corresponding to k) is W (k), and the i-th (i = 0, 1, 2,..., I-1: I) of the adaptive digital filter W (k) is the adaptive digital filter W (k ) Is the filter coefficient of W (k, i), and the selection means selects the selection number k incremented at each sampling timing._cAccording to the reference signal x (k_c, N), and the adaptive processing means adds the subscripts k and i of the filter coefficient W (k, i) and adds (k + i) to the remainder mod (k + i, K) (however, mod) When (k + i, K) = 0, it is assumed that mod (k + i, K) = K)._cThe filter coefficient W (k, i) that matches is updated.
[0022]
According to an eleventh aspect of the present invention, in the active vibration control apparatus according to the tenth aspect of the present invention, the selection means performs the selection in consideration of the importance of each of the plurality of reference signals. I made it.
In order to achieve the above object, a twelfth aspect of the invention relates to a plurality of control vibration sources capable of generating a control vibration that interferes with a vibration emitted from a vibration source, a vibration generation state of the vibration source, and a reference A reference signal generating means for outputting as a signal, a residual vibration detecting means for detecting the vibration after the interference and outputting as a residual vibration signal, a plurality of adaptive digital filters corresponding to the plurality of control vibration sources, and the reference signal. Drive signal generation means for generating a plurality of drive signals for driving the control vibration source by filtering with the plurality of adaptive digital filters, and respective transfer functions between the plurality of control vibration sources and the residual vibration detection means. A plurality of transfer function filters, which are modeled digital filters, and an update reference signal are generated by filtering the reference signal with the transfer function filter Update reference signal generating means, and updating the filter coefficient of the adaptive digital filter according to an adaptive algorithm so as to reduce the vibration after the interference based on the update reference signal and the residual vibration signal at every sampling timing. In the active vibration control device comprising an adaptive processing means, a selection means for selecting a part of the plurality of control vibration sources at each sampling timing is provided, and the update reference signal generation means comprises: The reference signal for update is generated using the transfer function filter corresponding to the selected control vibration source, and the adaptive processing means selects the selection coefficient in the selection means among filter coefficients of the plurality of adaptive digital filters. Only the filter coefficient corresponding to is updated.
[0023]
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the active vibration control apparatus according to the twelfth aspect of the present invention, the adaptive digital filter is formed of a finite impulse response type digital filter, and the mth (m = 1, 2,..., M: where M is the number of the control vibration sources), the adaptive digital filter corresponding to the control vibration source is W (m), and the i-th (i = 0, 1) of the adaptive digital filter W (m). , 2,..., I-1: I is the filter coefficient of the adaptive digital filter W (m) tap number), and W (m, i), and the selection means is incremented at each sampling timing. Selection number m_cAccording to sampling time n_cNo. control vibration source is selected, and the adaptive processing means adds the subscripts m and i of the filter coefficient W (m, i) to the remainder mod (m + i, M) obtained by dividing (m + i) by M. , Mod (m + i, M) = 0, mod (m + i, M) = M) is selected by the selection number m._cThe filter coefficient W (m, i) that coincides with is updated.
[0024]
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the active vibration control apparatus according to the twelfth aspect of the present invention, the selection means performs the selection in consideration of the importance of each of the plurality of control vibration sources. I did it.
Furthermore, in order to achieve the above object, the invention according to claim 15 is directed to a control vibration source capable of generating a control vibration that interferes with a vibration emitted from a vibration source, a vibration generation state of the vibration source, and a reference A reference signal generating means for outputting as a signal, a plurality of residual vibration detecting means for detecting the vibration after the interference and outputting as a residual vibration signal, an adaptive digital filter, and filtering the reference signal with the adaptive digital filter Drive signal generation means for generating a drive signal for driving the control vibration source; and a plurality of transfer function filters which are digital filters modeling respective transfer functions between the control vibration source and the plurality of residual vibration detection means; An update reference signal generating means for generating an update reference signal by filtering the reference signal with the transfer function filter, and sampling Active processing means for updating filter coefficients of the adaptive digital filter according to an adaptive algorithm so as to reduce the post-interference vibration based on the update reference signal and the residual vibration signal at each timing In the vibration control device, a selection unit is provided that selects a part of the plurality of residual vibration detection units at each sampling timing in consideration of the importance of each of the plurality of residual vibration detection units, and the update The reference signal generating unit generates the update reference signal using the transfer function filter corresponding to the selected residual vibration detecting unit, and the adaptive processing unit includes, among the filter coefficients of the adaptive digital filter, Only the filter coefficient corresponding to the selection in the selection means is updated.
[0025]
The invention according to claim 16 is the invention according to claim 15, wherein the importance is set to a level of each residual vibration signal supplied from the plurality of residual vibration detection means.
[0026]
[Action]
In the invention according to claim 1, at each sampling timing, a part of the plurality of reference signals is selected by the selection unit, and the selected reference signal is generated by the update reference signal generation unit. The signal is filtered by a transfer function filter to generate an update reference signal. Therefore, at an arbitrary sampling time n, an update reference signal corresponding to the selected reference signal is generated, but an update reference signal corresponding to an unselected reference signal is not generated. The calculation amount in the reference signal generating means is “(number of selected reference signals) / (total number of reference signals)” times when the updating reference signals are calculated for all the reference signals.
[0027]
Then, the adaptive processing means does not update all the filter coefficients of all the adaptive digital filters, but updates only the filter coefficients corresponding to the selection by the selection means. More specifically, the adaptive processing means updates only the filter coefficient in which the update reference signal necessary for performing the update calculation exists. Accordingly, the amount of calculation in the adaptive processing means is also multiplied by “(number of selected reference signals) / (total number of reference signals)” when all the filter coefficients of all the adaptive digital filters are updated.
[0028]
In the invention according to claim 2, the selection number k_cIs incremented at each sampling timing (k_c= K_c+1 or k_c= K_c-1), and its selection number k_cAccordingly, the selection means selects some reference signals from among the plurality of reference signals, so that the plurality of reference signals are selected in order.
Then, at sampling time n, k_cReference signal x (k_c, N), the reference signal x (k_c, N), the update reference signal r (k_c, N) exist, but at the sampling time (n−1), (k_c-1) No. reference signal x (k_c-1, n-1) or (k_c+1) th reference signal x (k_c+1, n-1) is selected, the update reference signal generated at the sampling time (n-1) is r (k_c−1, n−1) or r (k_c+1, n-1). Selection number k incremented sequentially in this way_cThe reference signal is regularly selected according to the above, and the update reference signal is generated accordingly.
[0029]
Then, the filter coefficient W (k, i) of the adaptive digital filter W (k) in which the update reference signal necessary for performing the update operation exists is obtained by adding (k + i) of the subscripts k and i to the reference signal. The remainder divided by the number K is the selection number k_cTherefore, by calculating the remainder mod (k + i, K), an updatable filter coefficient W (k, i) is determined.
[0030]
Selection number k_cIn order to determine the filter coefficient W (k, i) that can be updated by the remainder mod (k + i, K) when the increment of the increment is “+1”, the filter coefficient W (of the adaptive digital filter W (k) k, i) are arranged in ascending order according to the subscript i, and the selection number k_cIn order to determine the filter coefficient W (k, i) that can be updated by the remainder mod (k + i, K) when the increment of the increment is “−1”, the filter coefficient W of the adaptive digital filter W (k) The condition is that (k, i) are arranged in descending order according to the subscript i.
[0031]
Furthermore, in the invention according to claim 3, since the selecting means selects the reference signals in the order in which the importance of each of the plurality of reference signals is considered, the selection frequency varies depending on the importance. . For example, if the importance is selected so that it is selected at a higher frequency, the update reference signal corresponding to the reference signal having the higher importance is frequently generated and used for the update calculation of the filter coefficient of the adaptive digital filter. Therefore, the filter coefficient of the adaptive digital filter corresponding to the reference signal having higher importance is updated more frequently.
[0032]
Next, in the invention according to claim 4, at each sampling timing, a part of the control sound sources is selected from the plurality of control sound sources by the selection means, and the selection is made by the update reference signal generation means. An update reference signal is generated using a transfer function filter corresponding to the controlled sound source. Therefore, at any sampling time n, an update reference signal corresponding to the selected control sound source is generated, but an update reference signal corresponding to an unselected control sound source is not generated, and the update reference signal is not generated. The amount of calculation in the reference signal generation means is “(number of selected control sound sources) / (total number of control sound sources)” times when the reference signal for update is calculated using all transfer function filters.
[0033]
Then, the adaptive processing means does not update all the filter coefficients of all the adaptive digital filters, but updates only the filter coefficients corresponding to the selection by the selection means. More specifically, the adaptive processing means updates only the filter coefficient in which the update reference signal necessary for performing the update calculation exists. Accordingly, the amount of calculation in the adaptive processing means is also multiplied by “(number of selected control sound sources) / (total number of control sound sources)” when the update reference signal is calculated using all transfer function filters.
[0034]
In the invention according to claim 5, the selection number m_cIs incremented at each sampling timing (m_c= M_c+1 or m_c= M_c-1) and the selection number m_cAccordingly, the selection means selects some control sound sources from among the plurality of control sound sources, so that the plurality of control sound sources are selected in order.
Then, at sampling time n, m_cNo. control sound source is selected, the update reference signal r (m_c, N) exist, but the update reference signal calculated at the sampling time (n−1) is r (m_c-1, n-1) or r (m_c+1, n-1). Selection number m incremented sequentially in this way_cThe control sound source (transfer function filter) is regularly selected according to the above, and the update reference signal is generated accordingly.
[0035]
Then, the filter coefficient W (m, i) of the adaptive digital filter W (m) in which the update reference signal necessary for performing the update operation exists is obtained by adding (m + i) of the subscripts m and i to the control sound source. The remainder divided by the number M is the selection number m_cTherefore, by calculating the remainder mod (m + i, M), the updatable filter coefficient W (m, i) is found.
[0036]
Selection number m_cIn order to determine the filter coefficient W (m, i) that can be updated by the remainder mod (m + i, M) when the increment of the increment is “+1”, the filter coefficient W (of the adaptive digital filter W (m) The condition is that m, i) are arranged in ascending order according to the subscript i, and the selection number m_cIn order to determine the filter coefficient W (m, i) that can be updated by the remainder mod (m + i, M) when the increment of the increment is “−1”, the filter coefficient W of the adaptive digital filter W (m) The condition is that (m, i) are arranged in descending order according to the subscript i.
[0037]
Furthermore, in the invention according to claim 6, since the selection means selects the control sound sources in the order in which the respective importance levels of the plurality of control sound sources are considered, the selection frequency varies depending on the importance levels. . For example, if the importance is selected so that it is selected at a higher frequency, the update reference signal corresponding to the control sound source having the higher importance is frequently generated and used for the update calculation of the filter coefficient of the adaptive digital filter. Therefore, the filter coefficient of the adaptive digital filter corresponding to the control sound source with high importance is updated frequently.
[0038]
In the invention according to claim 7, at each sampling timing, a part of the residual noise detection means among the plurality of residual noise detection means is selected by the selection means, and the update reference signal generation means An update reference signal is generated using a transfer function filter corresponding to the selected residual noise detection means. Therefore, at any sampling time n, an update reference signal corresponding to the selected residual noise detection means is generated, but an update reference signal corresponding to the unselected residual noise detection means is not generated. Thus, the amount of calculation in the update reference signal generation means is “(number of selected residual noise detection means) / (total number of residual noise detection means) when calculating the update reference signal using all transfer function filters. ) "Doubled.
[0039]
Then, the adaptive processing means does not update all the filter coefficients of all the adaptive digital filters, but updates only the filter coefficients corresponding to the selection by the selection means. More specifically, the adaptive processing means updates only the filter coefficient in which the update reference signal necessary for performing the update calculation exists. Accordingly, the amount of computation in the adaptive processing means is also multiplied by “(number of selected residual noise detecting means) / (total number of residual noise detecting means)” when the update reference signal is calculated using all transfer function filters. become.
[0040]
In addition, since the selection means selects the residual noise detection means in the order in which the importance of each of the plurality of residual noise detection means is considered, the selection frequency varies depending on the importance. For example, if the importance is selected so that it is selected at a higher frequency, the update reference signal corresponding to the residual noise detection means having a higher importance is frequently generated and used for the update calculation of the filter coefficient of the adaptive digital filter. Therefore, the filter coefficient of the adaptive digital filter corresponding to the residual noise detecting means having a high importance is updated frequently.
[0041]
Further, in the invention according to claim 8, the importance of each of the plurality of residual noise detection means is set to the level of the residual noise signal output from each residual noise detection means. This means that the high level of the residual noise signal means that the noise level at the position where the residual noise detecting means is disposed is high, and therefore it can be determined that more important noise reduction control is necessary. Because. If the higher the level of the residual noise signal is selected, the higher the frequency is selected, the more frequently the filter coefficient of the adaptive digital filter corresponding to the residual noise detecting means arranged at the position where the noise level is high is updated. .
[0042]
Here, the inventions according to claims 1 to 8 all deal with noise, whereas the inventions according to claims 9 to 16 deal with vibration. Therefore, the effects of the inventions according to claims 9 to 16 are substantially the same as those of the inventions according to claims 1 to 8 although there is a difference between sound and vibration.
[0043]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a first embodiment of the present invention. In this embodiment, an active noise control apparatus according to the present invention is applied to an active noise control for a vehicle for reducing noise in a vehicle cabin. This is applied to the apparatus 1.
[0044]
First, the configuration will be described. The active noise control device 1 for a vehicle includes a road surface as a noise source and wheels 2a to 2d (FIG. 1 shows only the wheels 2a and 2c on the left side of the vehicle). Is a device that reduces road noise as noise transmitted from the vehicle to the vehicle interior 6. The road noise is noise generated due to the vertical movement of the wheel when the wheel passes through the unevenness on the traveling road surface, and is usually random noise including many frequency components.
[0045]
In addition, the suspensions 10a to 10d (only the suspensions 10a and 10c are shown in FIG. 1) interposed between the vehicle body 9 and the wheels 2a to 2d are respectively subjected to vertical vibrations of the suspensions 10a to 10d. Acceleration sensors 5a to 5d (only the acceleration sensors 5a and 5c are shown in FIG. 1) for detecting inputs are attached, and road noise generation states detected by the respective acceleration sensors 5a to 5d Is a reference signal x (k) (k = 1 to K: K is a reference signal x (k) indicating a road noise occurrence state. Since this corresponds to the number of wheels which are noise sources, K = 4 in this embodiment. ) Is supplied to the controller 20.
[0046]
On the other hand, a plurality of loudspeakers 7a to 7d (only loudspeakers 7a and 7c are shown in FIG. 1) as control sound sources that generate control sounds in the vehicle compartment 6 in the vehicle interior 6. For example, the loudspeakers 7a to 7d are disposed at the foot position of the front seat and the rear of the headrest of the rear seat, and the loudspeakers 7a to 7d are driven signals y (m) (m = 1 to M: M is a loudspeaker) supplied from the controller 20. The number of the speakers 7a to 7d is M = 4 in the present embodiment.
[0047]
Further, a plurality of microphones 8a to 8d are disposed on the ceiling of each seat in the passenger compartment 6, and each microphone 8a to 8d measures the sound pressure of the noise remaining at the disposed position, and the measured value. Is supplied to the controller 20 as a residual noise signal e (l) (l = 1 to L: L is the number of microphones 8a to 8d, and L = 4 in this embodiment).
[0048]
Here, the controller 20 includes necessary interface circuits such as an A / D converter and a D / A converter, a microcomputer, and the like, and a supplied reference signal x (k) and residual noise signal e (l). The predetermined loudspeaker 7a to 7d is driven so that a control sound is generated from the loudspeakers 7a to 7d so that the road noise transmitted to the passenger compartment 6 is canceled. Signals y (m) (y (1) to y (4)) are supplied.
[0049]
The controller 20 basically filters each reference signal x (k) with an adaptive digital filter W (k, m) having a variable filter coefficient (actually, a convolution operation), and the result is given for each subscript m. A drive signal y (m) is generated by addition, and the drive signal y (m) is supplied to each of the loudspeakers 7a to 7d, while a filter coefficient W (k, m) of the adaptive digital filter W (k, m). , I) (i = 0, 1, 2,..., I-1: I is the number of taps of the adaptive digital filter W (k, m)) is sequentially updated according to the Filtered-X LMS algorithm. ing. The calculation process of the drive signal y (m) is as shown in the following equation (4), and the update calculation process of the filter coefficient W (k, m, i) of the adaptive digital filter W (m) is Filtered− Since it follows the X LMS algorithm, the above equations (1) and (2) are obtained.
[0050]

However, in the controller 20, the above expression (2) is calculated for the entire range (l = 1 to L, m = 1 to M) for the subscript “l, m”, but for the subscript “k”, The calculation of the range is not performed, and at a certain sampling time n, only the reference signal x (k) selected in order is the reference signal for update r (k, l, m, n). ) Is calculated. Specifically, at each sampling timing, the selection signal k_cIncrements (k_c= K_c+1), and its selection signal k_cAccording to the reference signal x (k_c) And the selected reference signal x (k_c, Ni) is substituted into the above equation (2), and the update reference signal r (k_c, L, m, n) are calculated.
[0051]
In the controller 20, the update reference signal r (k, l, m, n) is converted into one reference signal x (k at the sampling time n._c) Is calculated only for the filter coefficient W (k, m, i, n) in which the necessary update reference signal r (k, l, m, n) exists. It has come to be. Specifically, what is required for the second term on the right side of the above equation (1) is the update reference signal r (k, l, m, ni), which is the above ( 2) Since it is the result of the equation, the selection number k at the sampling time (n−i)_cIs stored, the existing update reference signal r (k, l, m, ni) is found, and the filter coefficient W (k, m, i, n) that can be updated is thereby determined. To do.
[0052]
However, in this embodiment, the selection number k_cIs incremented at each sampling timing, the reference signal x (k) is x (1), x (2), x (3), x (4), x (1),. , And so on. Therefore, the selection number k at the sampling time (n−i)_cThe selection number k at the sampling time n without storing_c(Current selection number k_c) Based on the update reference signal r (k, l, m, ni) is determined, thereby determining a filter coefficient W (k, m, i, n) that can be updated. It is possible.
[0053]
Specifically, the value k obtained by the following equation (5)_iIs the current selection number k_cOnly the filter coefficient W (k, m, i, n) that matches is updated.
k_i= Mod (k + i, K) (5)
This equation (5) is obtained by dividing (k + i) obtained by adding the subscripts “k” and “i” of the filter coefficient W (k, m, i, n) by the number K of reference signals x (k). It means the remainder. However,
k_i= 0
In Case of,
k_i= K
And
[0054]
From the above, the controller 20 according to the present embodiment has a reference signal x (k) and an adaptive digital filter W (k, m) according to the above equation (4), as shown in FIG. The drive signal generating unit 21 that convolves each of the filter coefficients W (k, m, i) and adds them for each subscript m to generate and output a drive signal y (m), and is incremented at each sampling timing. Selection number k_cAccording to the above, one reference signal x (k_c) And a reference signal x (k selected by the selection unit 22_c) And the transfer function filter C ^ (l, m) and the update reference signal r (k_c, L, m, n), an update reference signal calculation unit 23, and an update reference signal r (k_c, L, m, n) and the residual noise signal e (l, n), the filter coefficient W (k, m, l, n) is updated according to the above equation (1) and satisfying the condition of the above equation (5). And a filter coefficient updating unit 24.
[0055]
FIG. 3 is a flowchart showing an outline of processing executed in the controller 20, and the operation of this embodiment will be described below with reference to FIG. However, it is assumed that the vehicle is running and road noise is transmitted to the passenger compartment 6.
That is, the processing shown in FIG. 3 is executed at each sampling timing in synchronization with the sampling clock. First, in step 101, the reference signal x supplied from each acceleration sensor 5a-5d. (K) is read and stored as the reference signal x (k, n) at the sampling time n. Next, the routine proceeds to step 102 where the drive signal y (m) is calculated based on the reference signal x (k, n) and the adaptive digital filter W (k, m) and according to the above equation (4).
[0056]
And it transfers to step 103 and outputs the drive signal y (m) to each loudspeaker 7a-7d.
Next, the process proceeds to step 104, where the residual noise signal e (l) supplied from each of the microphones 8a to 8d is read and stored as the residual noise signal e (l, n) at the sampling time n.
[0057]
Next, the routine proceeds to step 105, where the update reference signal r (k, l, m) is calculated according to the above equation (2), and this is calculated as the update reference signal r (k, l, m, n) at the sampling time n. Remember as. However, in this step 105, k = k_c, L = 1 to L, m = 1 to M, the update reference signal r (k_c, L, m).
[0058]
Then, the process proceeds to step 106, and the filter coefficient W (k, m, i) of the adaptive digital filter W (k, m) is updated according to the above equation (1). Where k_i(= Mod (k + i, K)) is the current selection number k_cOnly the filter coefficient W (k, m, i) that matches is updated.
Next, the process proceeds to step 107, where the selection number k_cDetermines whether or not the reference signal number K has been reached. If it is determined that the reference signal number K has not been reached (determination is “NO”), the process proceeds to step 108 to select the selection number k._cIf the determination in step 107 is “YES”, the process proceeds to step 109 to select the selection number k._cIs reset to "1" again.
[0059]
When the process of step 108 or step 109 is completed, the current process is terminated and the process waits until the next sampling timing is reached, and then returns to step 101 to execute the above-described process again.
When such processing is executed in the controller 20, the driving signals y (m) are successively supplied to the loudspeakers 7a to 7d, so that the interior of the passenger compartment 6 corresponds to the driving signal y (m). However, the filter coefficient W (k, m, i) of the adaptive digital filter W (k, m) does not always converge to the optimum value immediately after the start of control. It cannot be said that road noise is reduced by the control sounds emitted from the speakers 7a to 7d.
[0060]
However, when the process shown in FIG. 3 is repeatedly executed, the filter coefficient updating unit 24 updates each filter coefficient W (k, m, i) of the adaptive digital filter W (k, m) according to the LMS algorithm. The filter coefficient W (k, m, i) converges toward an optimum value, so that road noise transmitted to the vehicle interior 6 is canceled by the control sound, and the noise level in the vehicle interior 6 is reduced. To reduce.
[0061]
In addition, in the present embodiment, when calculating the update reference signal r (k, l, m), the calculation is not performed on the basis of all the reference signals x (k). Selection number k incremented by_cOne reference signal x (k_c) Only for the update reference signal r (k_c, L, m) is calculated, the amount of calculation here is 1 / compared to the case where the update reference signal r (k, l, m) is calculated for all reference signals x (k). Reduce to K.
[0062]
Further, when the filter coefficient W (k, m, i) of the adaptive digital filter W (k, m) is updated, the filter coefficient having the update reference signal r (k, l, m) necessary for the update exists. Since the update operation is performed only for W (k, m, i), the amount of calculation here is also reduced to 1 / K compared to the case where all the filter coefficients W (k, m, i) are updated. To do.
[0063]
Thus, with the configuration of the present embodiment, the calculation load can be greatly reduced, so that the calculation capability required for the controller 20 can be significantly reduced as compared with the conventional case.
In particular, in this embodiment, the selection number k incremented at every sampling timing._cAccording to the reference signal x (k_c) And the reference signal x (k selected in that order_c), The update reference signal r (k, l, m) is calculated, so the selection number k at the sampling time n_cEven if you do not remember the current selection number k_cIs based on which reference signal x (k) at which the update reference signal r (k, l, m) was calculated at the past sampling time (ni) (that is, the existing update reference signal r). (K, l, m)) can be known.
[0064]
It should be noted that some reference signals x (k_c) Only for the update reference signal r (k, l, m), so that at the sampling time n, the filter coefficient W (k, m, i) is updated for some filter coefficients W (k, m , I) only, each reference signal x (k) is selected repeatedly, and the LMS algorithm itself probabilistically determines the direction that seems to approach the optimum value in the first place. Thus, the filter coefficient W (k, m, i) is successively updated to gradually approach the optimum value, so that the filter of the present embodiment (the same applies to other embodiments described later) Convergence of the coefficient W (k, m, i) to the optimum value is guaranteed.
[0065]
Here, in this embodiment, the loudspeakers 7a to 7d correspond to the control sound source, the microphones 8a to 8d correspond to the residual noise detection means, the acceleration sensors 5a to 5d correspond to the reference signal generation means, and drive signal generation. The processing of the unit 21 and step 102 corresponds to the drive signal generating unit, the processing of the updating reference signal generating unit 23 and step 105 corresponds to the updating reference signal generating unit, and the processing of the filter coefficient updating unit 24 and step 106 is performed. Corresponding to the adaptive processing means, the selection unit 22 and the processing of steps 107 to 109 correspond to the selection means.
[0066]
FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the present invention, and is a flowchart showing an outline of processing executed in the controller as in FIG. 3 of the first embodiment. Since the overall configuration and the like are the same as those in the first embodiment, illustration and description thereof are omitted, and steps for executing the same processing as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and duplicate descriptions thereof. Is omitted.
[0067]
That is, in the first embodiment, the selection number k incremented at every sampling timing._cThe reference signal x (k) is selected in order according to the above, but in this case, all the reference signals x (k) are selected at the same frequency. Therefore, there is no particular problem if there is no difference in importance between the reference signals x (k). However, if there is a difference, the reference signal x (k) having a high importance and the importance Since the small reference signal x (k) is selected at the same frequency, it cannot be said that an efficient calculation is necessarily performed.
[0068]
Therefore, in this embodiment, such a problem is solved by selecting the signal in consideration of the importance of the reference signal x (k).
Specifically, the process proceeds from step 106 to step 201, where selection number k_cIs selected, the importance of the reference signal x (k) is taken into consideration. As the degree of importance, there are a case where it is known in advance and a case where it is determined during control. As the former, for example, when it is desired to silence the rear seat with priority, the importance of the reference signal x (k) supplied from the acceleration sensor 5c, 5d on the rear wheel side close to the ear position of the passenger on the rear seat is Select higher than that on the front wheel side, select number k_cCan be set to “1, 3, 4, 2, 3, 4, 1, 3, 4,...” At each sampling timing. As the latter, it is assumed that the reference signal x (k) supplied from a noise source with a high noise level deteriorates the noise in the passenger compartment 6, and the higher the level of the reference signal x (k), the higher the importance. Thus, it is conceivable to select frequently.
[0069]
Then, the process proceeds from step 201 to step 202, where the selection number k is related to the current sampling time n._cRemember. This is the selection number k_cIs not very regular as in the first embodiment, so the selection number k_cIf this is not stored, the existing update reference signal r (k, l, m) cannot be determined, and the calculation in step 106 will be hindered. However, as in the case where the importance described above is known in advance, the selection number k_cIs determined regularly, the update reference signal r (k, l, m) existing from the combination of the subscripts “k, i” is determined without executing the process of step 202 in particular. An updatable filter coefficient W (k, m, i) may be selected. When the process of step 202 is completed, this process is terminated, and after waiting for the next sampling timing, the process returns to step 101 and the above-described process is executed again.
[0070]
With such a configuration, the more important reference signal x (k) is selected more frequently, and thus efficient noise reduction control is executed. Other functions and effects are the same as those of the first embodiment.
Here, in the present embodiment, the processing in step 201 corresponds to the selection means.
5 and 6 are diagrams showing a third embodiment of the present invention. FIG. 5 is a block diagram showing the functional configuration of the controller 20 similar to FIG. 2 of the first embodiment, and FIG. It is a flowchart which shows the outline | summary of the process performed within the controller 20 similarly to FIG. 3 of an Example. Since the overall configuration and the like are the same as those in the first embodiment, illustration and description thereof are omitted, and the same reference numerals are given to the same configurations as those in the first embodiment, and overlapping descriptions are omitted. To do.
[0071]
That is, in the first and second embodiments, one reference signal x (k) is selected from a plurality of reference signals x (k) at each sampling timing._c) And the selected reference signal x (k_c) Based on the update reference signal r (k_c, L, m), while selecting the filter coefficient W (k, m, i) to be updated according to the selection status and performing the update calculation, the calculation load is reduced. In this embodiment, the selection number m incremented at every sampling timing._cIs selected from among a plurality of loudspeakers 7a to 7d, and a transfer function filter C ^ (l, m corresponding to the selected loudspeaker is selected._c) To update the reference signal r (k, l, m_c) Is calculated, and the filter coefficient W (k, m, i) that is updated according to the selection status is selected and the update calculation is performed, thereby reducing the calculation load.
[0072]
Specifically, as shown in FIG. 5, the selection number m incremented at each sampling timing_cThe selection unit 31 for selecting the transfer function filter C ^ (l, m) used in the update reference signal calculation unit 23 is provided. The selection status in the selection unit 31 is also supplied to the filter coefficient update unit 24, and the filter coefficient update unit 24 receives the current selection number m._cThe filter coefficient W (k, m, i) to be updated is selected based on the above. Specifically, the filter coefficient updating unit 24 calculates the value m obtained by the following equation (6)._iIs the current selection number m_cOnly the filter coefficient W (k, m, i, n) that matches is updated.
[0073]
m_i= Mod (m + i, M) (6)
In this equation (6), the subscripts “m” and “i” of the filter coefficient W (k, m, i, n) are added (m + i) and divided by the number M of the loudspeakers 7a to 7d. It means the remainder. However,
m_i= 0
In Case of,
m_i= M
And
[0074]
Since the configuration is as described above, the flow of processing in the controller 20 is as shown in FIG. That is, steps 101 to 104 are the same as those in the first embodiment, and the process proceeds from step 104 to step 301, where k = 1 to K, l = 1 to L, m = m._cUpdate reference signal r (k, l, m_c), And this is used as an update reference signal r (k, l, m at sampling time n)._c, N).
[0075]
Next, the process proceeds to step 302, and m according to the above equation (1)._i(= Mod (m + i, K)) is the current selection number m_cThe filter coefficient W (k, m, i) that matches is updated.
Then, the process proceeds to Steps 303 to 305, and the same processing as Steps 107 to 109 in FIG._cThis is the end of this process, and after waiting until the next sampling timing is reached, the process returns to step 101 and the above-described process is executed again.
[0076]
If such a process is repeatedly executed, the road noise transmitted to the vehicle interior 6 is canceled by the control sound as in the first embodiment, and the noise level in the vehicle interior 6 is reduced. .
Also in the present embodiment, the selection number m incremented at every sampling timing_cTransfer function filter C ^ (l, m_c) Only for the update reference signal r (k, l, m_c) Is calculated, the amount of calculation here is 1 / compared to the case of calculating the update reference signal r (k, l, m) for all the transfer function filters C ^ (l, m). Reduce to M. Similarly, the update calculation of the filter coefficient W (k, m, i) of the adaptive digital filter W (k, m) is also 1 / M compared to the case where all the filter coefficients W (k, m, i) are updated. To reduce.
Therefore, even in the configuration of the present embodiment, the calculation load can be significantly reduced as in the first embodiment, so that the calculation capability required for the controller 20 is significantly lower than the conventional one. Can do.
[0077]
Also in this embodiment, the selection number m incremented at every sampling timing._cSince the selection is performed according to the selection number m at the sampling time n_cThe current selection number m without storing_cIs based on which transfer function filter C ^ (l, m) at which the update reference signal r (k, l, m) was calculated at the past sampling time (ni) (that is, the existing update) There is an advantage that the reference signal r (k, l, m) can be known.
[0078]
In this embodiment, the update reference signal generator 23 and the processing in step 301 correspond to the update reference signal generator, and the filter coefficient update unit 24 and step 302 correspond to the adaptive processor and select. The processing of the unit 31 and steps 303 to 305 corresponds to selection means.
Even in the configuration in which one of the loudspeakers 7a to 7d is selected as in the third embodiment, the importance of the loudspeakers 7a to 7d is considered in the same manner as in the second embodiment. You may make it perform selection. As the importance of the loudspeakers 7a to 7d, for example, if it is desired to mute the rear seats, the importance of the loudspeakers 7c and 7d on the side close to the rear seats is increased to increase the selection frequency (important The degree of importance of the loudspeakers 7a to 7d close to the space (microphones 8a to 8d) with a high residual noise level may be increased to increase the selection frequency (variable importance). If the selection is made in consideration of the importance as described above, an efficient calculation can be performed as in the second embodiment.
[0079]
7 and 8 are diagrams showing a fourth embodiment of the present invention. FIG. 7 is a block diagram showing a functional configuration of the controller 20 similar to that of FIG. 2 of the first embodiment, and FIG. It is a flowchart which shows the outline | summary of the process performed within the controller 20 similarly to FIG. 3 of an Example. Since the overall configuration and the like are the same as those in the first embodiment, illustration and description thereof are omitted, and the same reference numerals are given to the same configurations as those in the first embodiment, and overlapping descriptions are omitted. To do.
[0080]
That is, in this embodiment, as shown in FIG. 7, the level calculating unit 41 for calculating the level | e (l) | of each residual noise signal e (l) is provided. The level | e (l) | is received as the importance of each of the microphones 8a to 8d, and the degree of sampling timing is increased so that the selection frequency of the microphones 8a to 8d that outputs the residual noise signal e (l) having a high level is increased. One microphone is selected from the microphones 8a to 8d.
[0081]
And the selection result is a selection number l_cIs supplied to the update reference signal generation unit 23, and the update reference signal generation unit 23 receives the selection number l._cThe transfer function filter C ^ (l_c, M) using the update reference signal r (k, l_c, M) and the filter coefficient updating unit 24 selects the filter coefficient W (k, m, i) to be updated according to the selection status and performs the update calculation. Thus, the calculation load is reduced.
[0082]
Since the configuration is as described above, the flow of processing in the controller 20 is as shown in FIG. That is, Steps 101 to 104 are the same as those in the first embodiment, and the process proceeds from Step 104 to Step 401 to calculate the level | e (l) | of each residual noise signal e (l). The level | e (l) | may be an instantaneous value of the residual noise signal e (l) or may be an average value within a predetermined time.
[0083]
Next, the routine proceeds to step 402 where the maximum value of the level | e (l) | is found, and the numbers of the microphones 8a to 8d that output the maximum value are selected as the selection number l._cSet as. Then, the process proceeds to step 403 where the selection number l is related to the current sampling time n._cRemember.
Next, the process proceeds to step 404, where k = 1 to K, l = 1._c, M = 1 to M, the update reference signal r (k, l_c, M), and this is used as the update reference signal r (k, l) at the sampling time n._c, M, n).
[0084]
Then, the process proceeds to step 405, and the filter coefficient W (k, m, i) is updated according to the above equation (1). However, in this step 405, the selection number l selected at each sampling time (ni)._cUpdate reference signal r (k, l_c, M, ni) and the reference signal for updating r (k, l)_c, M, ni), the update operation is performed only for the filter coefficient W (k, m, i). When the process of step 405 is completed, this process is terminated, and after waiting for the next sampling timing, the process returns to step 101 and the above-described process is executed again.
[0085]
If such a process is repeatedly executed, the road noise transmitted to the vehicle interior 6 is canceled by the control sound as in the first embodiment, and the noise level in the vehicle interior 6 is reduced. .
Even in this embodiment, the selection number l set at each sampling timing_cTransfer function filter C ^ (l_c, M) only for the update reference signal r (k, l_c, M) is calculated, the amount of calculation here is larger than that when calculating the update reference signal r (k, l, m) for all transfer function filters C ^ (l, m). Reduce to 1 / L. Similarly, the update calculation of the filter coefficient W (k, m, i) of the adaptive digital filter W (k, m) is also 1 / L compared to the case where all the filter coefficients W (k, m, i) are updated. To reduce.
[0086]
Therefore, even in the configuration of the present embodiment, the calculation load can be significantly reduced as in the first embodiment, so that the calculation capability required for the controller 20 is significantly lower than the conventional one. Can do.
In this embodiment, the selection number l_cIs selected based on the maximum value of the level | e (l) | of the residual noise signal e (l). Therefore, a microphone having a higher residual noise level is selected more frequently. As in the embodiment, efficient calculation can be performed.
[0087]
In this embodiment, the update reference signal generator 23 and the process in step 404 correspond to the update reference signal generator, and the filter coefficient updater 24 and step 405 correspond to the adaptive processor and select. The processing of the unit 31, the level calculation unit 41, and steps 401 and 402 corresponds to selection means.
In each of the above embodiments, the update calculation of the filter coefficient W (k, m, i) of the adaptive digital filter W (k, m) is performed according to the above equation (1), but the above equation (3). May be used. In other words, the error scanning method may be further added to the methods described in the above embodiments, and the calculation amount can be further reduced by adding the error scanning method.
[0088]
In each of the above embodiments, the update reference signal r (k, l, m) is obtained by scanning any one of the reference signal x (k), the loudspeakers 7a to 7d, and the microphones 8a to 8d. Although it is set as the structure which calculates, you may make it scan two or more of them.
Further, in each of the above embodiments, only one of the plurality of reference signals x (k) (or the loudspeakers 7a to 7d or the microphones 8a to 8d) is selected at a certain sampling time n. However, the present invention is not limited to this, and two or more may be selected to calculate the update reference signal r (k, l, m).
[0089]
In each of the above embodiments, the noise to be controlled is road noise, but the noise that can be reduced is not limited to this. For example, air conditioning noise generated in an air conditioner, intake pipe and exhaust pipe Intake / exhaust noise generated at the door, wind noise generated at the door mirror position, and the like may be targeted. However, in that case, it is necessary to appropriately detect a reference signal indicating the state of noise generation. For example, in the case of air conditioning noise, a signal synchronized with the rotation of the air compressor may be used as the reference signal. For example, a signal synchronized with the rotation of the crankshaft of the engine may be used as the reference signal because it is caused by the rotation of the engine.
[0090]
Further, in each of the above embodiments, the control target is noise, but the reduction target is not limited to noise. For example, a control actuator that generates an active control force between the suspensions 10a to 10d and the vehicle body is provided. An acceleration sensor (residual vibration detection means) for detecting residual vibration is disposed on the vehicle body side, and the control actuator is provided with a reference signal x and an output signal of the acceleration sensor (residual vibration) similar to those in the above embodiment. If the control is performed based on the signal), the vehicle active vibration control device can reduce the vibration transmitted from the suspensions 10a to 10d to the vehicle body.
[0091]
The scope of application of the present invention is not limited to vehicles. For example, an active noise control device that reduces noise in an aircraft or a building, or an active vibration that reduces vibration transmitted from a machine tool to the floor. You may apply to a control apparatus.
[0092]
【The invention's effect】
As described above, according to the inventions according to claims 1, 4, 9, and 12, the generation of the update reference signal necessary for the update calculation of the filter coefficient of the adaptive digital filter is performed in a plurality of ways. Since only a part of the reference signal or control sound source selected from the reference signal or a plurality of control sound sources and control vibration sources is performed, the filter coefficient corresponding to the generated update reference signal is updated. There is an effect that the calculation load can be greatly reduced.
[0093]
In particular, according to the inventions according to claim 2, claim 5, claim 10 and claim 13, since the selection is performed according to the selection number incremented at every sampling timing, the selection number at each sampling time is selected. Even if it is not stored, there is an effect that it is possible to know which reference signal is used to calculate the update reference signal at the past sampling time based on the value of the current selection number.
[0094]
Further, according to the inventions according to claims 3, 6, 11, and 14, since the selection is performed in consideration of the importance, the efficiency is reduced in performing the noise reduction control or the vibration reduction control. There is an effect that a good calculation is performed.
In the invention according to claim 7 or claim 15, the generation of the update reference signal necessary for the update calculation of the filter coefficient of the LMS algorithm is performed from among the plurality of residual noise detection means and residual vibration detection means. Since only a part of the selected residual noise detection means and residual vibration detection means are performed and the filter coefficient corresponding to the generated reference signal for updating is updated, the calculation load can be greatly reduced. At the same time, since the selection is performed in consideration of the importance, there is an effect that an efficient calculation is performed in performing the noise reduction control or the vibration reduction control.
[0095]
Furthermore, in the invention according to claim 8 or claim 16, since the level of the residual noise signal or residual vibration signal is used as the importance when selecting the residual noise detection means or residual vibration detection means, the noise level Since the higher residual noise detecting means or the residual vibration detecting means having a higher vibration level is selected more frequently, there is an effect that very efficient noise reduction control and vibration reduction control can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of a controller in the first embodiment.
FIG. 3 is a flowchart showing an outline of processing executed in the controller of the first embodiment;
FIG. 4 is a flowchart showing an outline of processing executed in a controller of a second embodiment.
FIG. 5 is a block diagram illustrating a functional configuration of a controller according to a third embodiment.
FIG. 6 is a flowchart showing an outline of processing executed in the controller of the third embodiment.
FIG. 7 is a block diagram showing a functional configuration of a controller in a fourth embodiment.
FIG. 8 is a flowchart showing an overview of processing executed in the controller of the fourth embodiment;
[Explanation of symbols]
1 Active noise control device for vehicles
5a, 5c Acceleration sensor (reference signal generating means)
7a, 7c Loudspeaker (control sound source)
8a-8d microphone (residual noise detection means)
20 controller
21 Drive signal generator (drive signal generator)
22 Selection part (selection means)
23 reference signal generator for update (reference signal generator for update)
24 Filter coefficient updating unit (adaptive processing means)
31 Selection part (selection means)
41 Level calculator

Claims (16)

A control sound source capable of generating a control sound that interferes with noise emitted from a plurality of noise sources, a plurality of reference signal generating means for detecting a noise generation state of the plurality of noise sources and outputting as a reference signal, and after the interference A residual noise detecting means for detecting the noise and outputting as a residual noise signal, a plurality of adaptive digital filters corresponding to the plurality of reference signal generating means, and the control sound source by filtering the reference signal with the adaptive digital filter Drive signal generating means for generating a drive signal for driving the signal, a transfer function filter which is a digital filter modeling a transfer function between the control sound source and the residual noise detecting means, and the reference signal is filtered by the transfer function filter Update reference signal generating means for processing to generate an update reference signal, and the update reference signal at each sampling timing. And in an active noise control apparatus and an adaptive processing unit for updating a filter coefficient of the adaptive digital filter according to an adaptive algorithm so noise is reduced after the interference on the basis of the remaining noise signal,
A selection unit configured to select a part of the plurality of reference signals supplied from the plurality of reference signal generation units at each sampling timing; and the update reference signal generation unit includes the selected reference signal And the adaptive processing means updates only the filter coefficient corresponding to the selection in the selection means among the filter coefficients of the plurality of adaptive digital filters. Active noise control device. The adaptive digital filter is composed of a finite impulse response type digital filter, and the k-th reference signal (k = 1, 2,..., K: K is the number of the reference signal generating means) is x (k), The reference signal x (k) at the sampling time n is x (k, n), the adaptive digital filter corresponding to the reference signal x (k) is W (k), and the i-th of the adaptive digital filter W (k). (I = 0, 1, 2,..., I-1: I is the number of taps of the adaptive digital filter W (k)) is a filter coefficient W (k, i), and the selection means is the sampling timing. selects the reference signal x (k _c, n) to the sampling time n according to the selected number k _c that is incremented every time, the adaptive processing means, the subscript k, adds the i of the filter coefficient W (k, i) And (k + i) the remainder divided by the K a mod (k + i, K) (However, in the case of mod (k + i, K) = 0, mod (k + i, K) = K to.) Is the selection number k _2. The active noise control apparatus according to claim 1, wherein the filter coefficient W (k, i) corresponding to _c is updated. The active noise control apparatus according to claim 1, wherein the selection unit performs the selection in consideration of importance of each of the plurality of reference signals. A plurality of control sound sources capable of generating a control sound that interferes with noise emitted from a noise source, reference signal generating means for detecting a noise generation state of the noise source and outputting as a reference signal, and detecting the noise after the interference Residual noise detection means for outputting as a residual noise signal, a plurality of adaptive digital filters corresponding to the plurality of control sound sources, and a plurality of driving the control sound sources by filtering the reference signal with the plurality of adaptive digital filters Drive signal generating means for generating a drive signal, a plurality of transfer function filters which are digital filters modeling transfer functions between the plurality of control sound sources and the residual noise detecting means, and the reference signal is transmitted Update reference signal generation means for generating an update reference signal by filtering with a function filter, and before each sampling timing In active noise control apparatus and an adaptive processing unit for updating a filter coefficient of the adaptive digital filter according to an adaptive algorithm so noise is reduced after the interference based on the updated reference signal and the remaining noise signal,
A selection unit that selects a part of the plurality of control sound sources at each sampling timing is provided, and the update reference signal generation unit uses the transfer function filter corresponding to the selected control sound source. The active reference noise is generated, and the adaptive processing means updates only filter coefficients corresponding to the selection in the selection means among filter coefficients of the plurality of adaptive digital filters. Control device. The adaptive digital filter is composed of a finite impulse response type digital filter, and the adaptive digital filter corresponding to the mth (m = 1, 2,..., M: M is the number of the control sound sources) the control sound source. W (m), the filter coefficient of the i-th (i = 0, 1, 2,..., I-1: I is the number of taps of the adaptive digital filter W (m)) of the adaptive digital filter W (m) (m, i) and said selection means selects the control sound source number m _c to the sampling time n according to the selected number m _c which is incremented each time the said sampling timing, the adaptive processing means, wherein the filter coefficients Mod (m + i, M) obtained by adding (m + i) obtained by adding the subscripts m and i of W (m, i) to M (where mod (m + i, M) = 0 mod (m + i, M) = a M.) is, the selection number m _c to the matching filter coefficients W (m, i) active noise control apparatus according to claim 4, wherein the updating. The active noise control apparatus according to claim 4, wherein the selection unit performs the selection in consideration of importance of each of the plurality of control sound sources. A control sound source capable of generating a control sound that interferes with noise emitted from a noise source, reference signal generating means for detecting a noise generation state of the noise source and outputting it as a reference signal, and detecting and remaining noise after the interference A plurality of residual noise detecting means for outputting as a noise signal; an adaptive digital filter; a drive signal generating means for generating a drive signal for driving the control sound source by filtering the reference signal with the adaptive digital filter; and the control A plurality of transfer function filters which are digital filters modeling respective transfer functions between a sound source and the plurality of residual noise detecting means, and an update reference signal is generated by filtering the reference signal with the transfer function filter. Update reference signal generating means, and based on the update reference signal and the residual noise signal at each sampling timing In active noise control apparatus and an adaptive processing unit for updating a filter coefficient of the adaptive digital filter according to an adaptive algorithm as noise after serial interference is reduced,
In consideration of the importance of each of the plurality of residual noise detection means, there is provided selection means for selecting a part of the plurality of residual noise detection means at each sampling timing, and the updating reference signal generation means Generates the reference signal for update using the transfer function filter corresponding to the selected residual noise detecting means, and the adaptive processing means includes the filter coefficient of the adaptive digital filter in the selection means. An active noise control apparatus, wherein only the filter coefficient corresponding to the selection is updated. The active noise control apparatus according to claim 7, wherein the importance level is a level of each residual noise signal supplied from the plurality of residual noise detection means. A control vibration source capable of generating a control vibration that interferes with vibrations emitted from a plurality of vibration sources, a plurality of reference signal generating means for detecting a vibration generation state of the plurality of vibration sources and outputting as a reference signal, and the interference Residual vibration detecting means for detecting subsequent vibrations and outputting them as residual vibration signals, a plurality of adaptive digital filters corresponding to the plurality of reference signal generating means, and the control by filtering the reference signals with the adaptive digital filters Drive signal generating means for generating a drive signal for driving the vibration source, a transfer function filter that is a digital filter modeling a transfer function between the control vibration source and the residual vibration detecting means, and the reference signal as the transfer function Update reference signal generation means for generating an update reference signal by filtering with a filter, and the update at each sampling timing In active vibration control device and a adaptive processing means for updating the filter coefficients of the adaptive digital filter according to an adaptive algorithm so that the vibration is reduced after the interference based on the reference signal and the residual vibration signal,
A selection unit configured to select a part of the plurality of reference signals supplied from the plurality of reference signal generation units at each sampling timing; and the update reference signal generation unit includes the selected reference signal And the adaptive processing means updates only the filter coefficient corresponding to the selection in the selection means among the filter coefficients of the plurality of adaptive digital filters. Active vibration control device. The adaptive digital filter is composed of a finite impulse response type digital filter, and the k-th reference signal (k = 1, 2,..., K: K is the number of the reference signal generating means) is x (k), The reference signal x (k) at the sampling time n is x (k, n), the adaptive digital filter corresponding to the reference signal x (k) is W (k), and the i-th of the adaptive digital filter W (k). (I = 0, 1, 2,..., I-1: I is the number of taps of the adaptive digital filter W (k)) is a filter coefficient W (k, i), and the selection means is the sampling timing. selects the reference signal x (k _c, n) to the sampling time n according to the selected number k _c that is incremented every time, the adaptive processing means, the subscript k, adds the i of the filter coefficient W (k, i) And (k + i) the remainder divided by the K a mod (k + i, K) (However, in the case of mod (k + i, K) = 0, mod (k + i, K) = K to.) Is the selection number k The active vibration control apparatus according to claim 9, wherein the filter coefficient W (k, i) that matches _c is updated. The active vibration control device according to claim 9, wherein the selection unit performs the selection in consideration of importance of each of the plurality of reference signals. A plurality of control vibration sources capable of generating a control vibration that interferes with vibrations emitted from the vibration source; reference signal generating means for detecting a vibration generation state of the vibration source and outputting as a reference signal; and Residual vibration detecting means for detecting and outputting as a residual vibration signal, a plurality of adaptive digital filters corresponding to the plurality of control vibration sources, and filtering the reference signal with the plurality of adaptive digital filters Drive signal generation means for generating a plurality of drive signals to be driven; a plurality of transfer function filters which are digital filters modeling respective transfer functions between the plurality of control vibration sources and the residual vibration detection means; and the reference An update reference signal generating means for filtering the signal with the transfer function filter to generate an update reference signal, and a sampling timing Active processing means comprising: adaptive processing means for updating filter coefficients of the adaptive digital filter according to an adaptive algorithm so that the post-interference vibration is reduced based on the update reference signal and the residual vibration signal each time In the control device,
A selection unit that selects a part of the plurality of control vibration sources at each sampling timing is provided, and the reference signal generation unit for update includes the transfer function filter corresponding to the selected control vibration source. Generating the update reference signal, and the adaptive processing means updates only the filter coefficient corresponding to the selection in the selection means among the filter coefficients of the plurality of adaptive digital filters. Type vibration control device. The adaptive digital filter is composed of a finite impulse response type digital filter, and the adaptive digital corresponding to the mth (m = 1, 2,..., M: M is the number of the controlled vibration sources) the controlled vibration source. Filter coefficient of W (m), i-th (i = 0, 1, 2,..., I-1: I is the number of taps of the adaptive digital filter W (m)) of the adaptive digital filter W (m) was a W (m, i), said selecting means, said select control vibration source number m _c to the sampling time n according to the selected number m _c that is incremented every sampling timing, the adaptive processing means, Mod (m + i, M) obtained by adding (m + i) to which the subscripts m, i of the filter coefficient W (m, i) are added and dividing by M (provided that mod (m + i, M) = 0), mod (M + i, M) = a M.) Is, the selection number m _c to the matching filter coefficients W (m, i) active vibration control system of claim 12, wherein updating. The active vibration control apparatus according to claim 12, wherein the selection unit performs the selection in consideration of importance of each of the plurality of control vibration sources. A control vibration source capable of generating a control vibration that interferes with the vibration emitted from the vibration source, a reference signal generating means for detecting a vibration generation state of the vibration source and outputting it as a reference signal, and detecting the vibration after the interference A plurality of residual vibration detection means for outputting as a residual vibration signal; an adaptive digital filter; and a drive signal generation means for generating a drive signal for driving the control vibration source by filtering the reference signal with the adaptive digital filter; A plurality of transfer function filters which are digital filters modeling respective transfer functions between the control vibration source and the plurality of residual vibration detecting means, and a reference signal for updating by filtering the reference signal with the transfer function filter Update reference signal generating means for generating the update reference signal and the residual vibration signal at each sampling timing. In active vibration control device and a adaptive processing means for updating the filter coefficients of the adaptive digital filter according to an adaptive algorithm so that the vibration is reduced after the interference Zui,
In consideration of the importance of each of the plurality of residual vibration detection means, a selection means for selecting a part of the plurality of residual vibration detection means at each sampling timing is provided, and the updating reference signal generation means Generates the reference signal for update using the transfer function filter corresponding to the selected residual vibration detecting means, and the adaptive processing means includes the adaptive digital filter among the filter coefficients of the adaptive digital filter. An active vibration control apparatus, wherein only the filter coefficient corresponding to the selection is updated. The active vibration control apparatus according to claim 15, wherein the importance is a level of each residual vibration signal supplied from the plurality of residual vibration detection means.

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