(57)【要約】【課題】能動型車室内騒音制御装置においてはスピーカからマイクまでの伝達特性の変化によって騒音が逆に増大する等の課題がある。本発明は、このようなドアや窓の開放など車両の状況変化によって、騒音が増大する等の不安定な騒音低減動作を防止し、実用性の高い能動型車室内騒音制御装置を提供する。【解決手段】可聴帯域外の信号を用いて常にスピーカからマイクまでの伝達特性を測定し、その測定値が所定値を超えた場合には騒音低減動作を停止し、騒音の増大を防止する。【選択図】図１
2008260419.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
騒音を低減させるべき所定の位置に設置された騒音検出手段と、前記騒音検出手段の信号をもとに前記所定の位置での騒音を低減するための制御信号を発生する制御信号生成手段と、前記制御信号生成手段からの制御信号を前記所定の位置での騒音に干渉させる音波として放射させる電気機械変換手段とからなる車室内の騒音を能動的に低減する装置であって、人間の可聴周波数帯域外の周波数の可聴帯域外信号を生成する可聴帯域外信号生成手段と前記可聴帯域信号生成手段からの可聴帯域外信号を前記制御信号に加算して前記電気機械変換手段から放射し前記電気機械変換手段と前記騒音検出手段の間の前記可聴帯域外信号の周波数範囲における伝達特性を測定する伝達特性測定手段とを備え、前記伝達特性測定手段で測定された前記可聴帯域外信号の周波数範囲における前記電気機械変換手段と前記騒音検出手段の間の伝達特性が所定の範囲から逸脱した時には前記制御信号を停止させることを特徴とする能動型車室内騒音制御装置。
【請求項２】
騒音を低減させるべき所定の位置に設置された騒音検出手段と、前記騒音検出手段の信号をもとに前記所定の位置での騒音を低減するための制御信号を発生する制御信号生成手段と、前記制御信号生成手段からの制御信号を前記所定の位置での騒音に干渉させる音波として放射させる電気機械変換手段とからなる車室内の騒音を能動的に低減する装置であって、人間の可聴周波数帯域外の周波数の可聴帯域外信号を生成する可聴帯域外信号生成手段と前記可聴帯域信号生成手段からの可聴帯域外信号を前記制御信号に加算して前記電気機械変換手段から放射し前記電気機械変換手段と前記騒音検出手段の間の前記可聴帯域外信号の周波数範囲における伝達特性を測定する伝達特性測定手段と、前記伝達特性測定手段で測定された前記可聴帯域外信号の周波数範囲における前記電気機械変換手段と前記騒音検出手段の間の伝達特性に基づき前記制御信号生成手段の制御パラメータを変更する制御パラメータ変更手段を備えたことを特徴とする能動型車室内騒音制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の車室内におけるロードノイズやエンジンの回転に起因する騒音を能動的に低減する能動型車室内騒音制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
第１の従来例として、適応ノッチフィルタを利用した適応制御を行う方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。図９は、この特許文献１に記載された従来の能動型騒音制御装置の構成と等価な構成を示すものである。
【０００３】
図９において、能動型騒音制御装置を実現するための離散演算は制御信号生成手段１５において実行される。エンジン回転数検出器１はエンジン回転数に比例した周波数をもつパルス列をエンジンパルスｐとして出力する。たとえばこのエンジンパルスｐはクランク角センサーの出力を取り出すことによって作成される。周波数検出部２は、エンジンパルスｐを基に騒音周波数ｆを算出し出力する。基準信号生成部２０は、正弦波１周期を所定等分した各ポイントの値をメモリ上に保持する正弦波テーブル３を有し、選択手段２１により正弦波テーブル３からデータを選択し、周波数が騒音周波数ｆに等しい基準正弦波信号ｘ１［ｎ］と基準余弦波信号ｘ２［ｎ］とを生成し出力する。参照信号生成部２２は、スピーカ１０からマイクロフォン１１までの伝達特性値を模擬した基準正弦波信号補正値テーブル２３（周波数ｆ〔Ｈｚ〕のときの基準正弦波信号補正値をＣ１［ｆ］と表す）と基準余弦波信号補正値テーブル２４（周波数ｆ〔Ｈｚ〕のときの基準余弦波信号補正値をＣ２［ｆ］と表す）とを利用し、参照正弦波信号ｒ１［ｎ］と参照余弦波信号ｒ２［ｎ］とを生成し出力する。第１の１タップデジタルフィルタ７は、内部に保持するフィルタ係数Ｗ１［ｎ］によりｘ１［ｎ］をフィルタリングし、第１の制御信号ｙ１［ｎ］を生成する。第２の１タップデジタルフィルタ８は、内部に保持するフィルタ係数Ｗ２［ｎ］により基準余弦波信号ｘ２［ｎ］をフィルタリングし、第２の制御信号ｙ２［ｎ］を生成する。電力増幅器９は第１の制御信号ｙ１［ｎ］と第２の制御信号ｙ２［ｎ］とを加算した信号を増幅する。スピーカ１０は電力増幅器９からの出力信号を騒音打ち消し音として出力する。マイクロフォン１１は騒音と騒音打消し音とが干渉した結果生じる音を誤差信号ε［ｎ］として検出する。第１の適応制御アルゴリズム演算部１２は参照正弦波信号ｒ１［ｎ］と誤差信号ε［ｎ］を基に、例えば最急降下法の一種であるＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズムに基づいてフィルタ係数Ｗ１［ｎ］を逐次更新する。同様に、第２の適応制御アルゴリズム演算部１３は参照余弦波信号ｒ２［ｎ］と誤差信号ε［ｎ］を基に、フィルタ係数Ｗ２［ｎ］を逐次更新する。
【０００４】
この係数Ｗ１及びＷ２の逐次更新式は
Ｗ１［ｎ＋１］＝Ｗ１［ｎ］―μ×ｒ１［ｎ］×ε［ｎ］
Ｗ２［ｎ＋１］＝Ｗ２［ｎ］―μ×ｒ２［ｎ］×ε［ｎ］
となる。ここでμは収束係数と呼ばれる定数であり、係数Ｗ１及びＷ２が最適値に収束する時間に関係するものである。
【０００５】
そして、このような上述の処理を所定周期で繰り返すことにより、騒音を低減させることができる。
【０００６】
また、第２の従来例として、より伝統的な手法としていわゆるフィードバック方式による能動型の騒音低減方式もよく知られている。図１０はこのフィードバック方式による能動型騒音制御装置の構成図である。
【０００７】
１１は騒音を低減すべき場所におかれた騒音検出手段としてのマイクであり、騒音を騒音電気信号に変換する。１５は制御信号生成手段であり、マイク１１で検出された騒音電気信号を処理し制御信号を生成する。１０は電気機械変換手段としてのスピーカであり、前記制御信号を音波として放射し、前記マイク１１の位置での騒音と干渉させることによってマイク１１の位置での騒音を低減させている。
【０００８】
このフィードバック方式の能動型騒音低減方式においては、マイク１１とスピーカ１０の間の伝達特性をｆｍｓ（ｓ）、制御信号生成手段１５の伝達特性をｆｅ（ｓ）とした時にはマイク１１の位置での騒音Ｖｆ（ｓ）は、元の騒音をＶｏ（ｓ）とすると
Ｖｆ（ｓ）＝Ｖｏ（ｓ）／（１−ｆｍｓ（ｓ）・ｆｅ（ｓ））    ・・・（１）
となり、１−ｆｍｓ（ｓ）・ｆe（ｓ）の絶対値が１以上の時には元の騒音Ｖｏ（ｓ）よりＶｆ（ｓ）が小さくなり、騒音は減少する。なお、１／（１−ｆｍｓ（ｓ）・ｆｅ（ｓ））は感度関数と呼ばれ、このフィードバック型騒音低減装置の低減性能を表す重要な関係式である。
【特許文献１】特開２００４−３６１７２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記第１の従来例の構成では、参照正弦波信号ｒ１［ｎ］および参照余弦波信号ｒ２［ｎ］を、スピーカ１０からマイクロフォン１１までの伝達特性値に基づき、基準正弦波信号ｘ１［ｎ］と基準余弦波信号ｘ２［ｎ］を処理して生成している。そして、この参照正弦波信号ｒ１［ｎ］および参照余弦波信号ｒ２［ｎ］は非常に重要で、正確にスピーカ１０からマイクロフォン１１までの伝達特性値に基づいて生成されたものでないと、騒音の低減性能の低下やその逸脱が大きい場合には発散により逆に騒音が増大するという現象につながるという課題がある。
【００１０】
また、第２の従来例におけるフィードバック方式の能動型騒音制御装置においても騒音低減性能を示す（１）式の分母である（１−ｆｍｓ（ｓ）・ｆｅ（ｓ））にもスピーカ１０とマイク１１の間の伝達特性ｆｍｓ（ｓ）が入っており、スピーカ１０とマイク１１の間の伝達特性ｆｍｓ（ｓ）が当初の設定値から変化してしまった場合等については、第１の従来例と同様に騒音の低減性能の低下や場合によっては発振して騒音が増大するという課題がある。
【００１１】
特にこれらの能動型騒音制御装置を車両などの限定された小さい空間に設置した場合には、車両のドアや窓の開放によってマイクとスピーカ間の伝達特性が大きく変化することが多く、これらの場合には第１の従来例や第２の従来例の能動型騒音制御装置においては騒音低減動作が不安定になり、逆に騒音を増大してしまうというように実用化に大きな課題があった。
【００１２】
本発明は、このようなドアや窓の開放など車両の状況変化によって、騒音が増大する等の不安定な騒音低減動作を防止し、実用性の高い能動型車室内騒音制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の能動型車室内騒音制御装置は、騒音を低減させるべき所定の位置に設置された騒音検出手段と、前記騒音検出手段の信号をもとに前記所定の位置での騒音を低減するための制御信号を発生する制御信号生成手段と、前記制御信号生成手段からの制御信号を前記所定の位置での騒音に干渉さる音波として放射させる電気機械変換手段とからなる車室内の騒音を能動的に低減する装置であって、人間の可聴周波数帯域外の周波数の可聴帯域外信号を生成する可聴帯域外信号生成手段と前記可聴帯域信号生成手段からの可聴帯域外信号を前記制御信号に加算して前記電気機械変換手段から放射し前記電気機械変換手段と前記騒音検出手段の間の前記可聴帯域外信号の周波数範囲における伝達特性を測定する伝達特性測定手段とを備え、前記伝達特性測定手段で測定された前記可聴帯域外信号の周波数範囲における前記電気機械変換手段と前記騒音検出手段の間の伝達特性が所定の範囲から逸脱した時には前記制御信号を停止させるように構成されたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の他の形態における能動型車室内騒音制御装置は、騒音を低減させるべき所定の位置に設置された騒音検出手段と、前記騒音検出手段の信号をもとに前記所定の位置での騒音を低減するための制御信号を発生する制御信号生成手段と、前記制御信号生成手段からの制御信号を前記所定の位置での騒音に干渉さる音波として放射させる電気機械変換手段とからなる車室内の騒音を能動的に低減する装置であって、人間の可聴周波数帯域外の周波数の可聴帯域外信号を生成する可聴帯域外信号生成手段と前記可聴帯域信号生成手段からの可聴帯域外信号を前記制御信号に加算して前記電気機械変換手段から放射し前記電気機械変換手段と前記騒音検出手段の間の前記可聴帯域外信号の周波数範囲における伝達特性を測定する伝達特性測定手段と、前記伝達特性測定手段で測定された前記可聴帯域外信号の周波数範囲における前記電気機械変換手段と前記騒音検出手段の間の伝達特性に基づき前記制御信号生成手段の制御パラメータを変更する制御パラメータ変更手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の能動型車室内騒音制御装置は、人間の可聴周波数帯域外の周波数の可聴帯域外信号を電気機械変換手段から放射し電気機械変換手段と騒音検出手段の間の前記可聴帯域外信号の周波数範囲における伝達特性を測定し、この測定された伝達特性が所定の範囲から逸脱した時には騒音制御のための制御信号を停止させるように構成している。また、本発明の他の形態における能動型車室内騒音制御装置はこの測定された伝達特性によって、制御信号生成手段の制御パラメータを変更することができるように構成している。このことによって、乗員に気づかれることなく、常に能動型車室内騒音制御装置の動作不安定につながる車両のドアの開放や窓の開放等の車両状況変化に伴う電気機械変換手段と騒音検出手段の間の伝達特性の変化を監視し、騒音低減動作の不安定を防止できるという作用効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における能動型車室内騒音制御装置について図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施の形態１における能動型車室内騒音制御装置のブロック図である。
【００１８】
図１において、エンジン回転数検出器１は車両に搭載された騒音源としてのエンジンの回転数に比例した周波数をもつパルス列をエンジンパルスｐとして出力する。周波数検出部２はエンジンパルスｐから制御対象騒音周波数ｆ〔Ｈｚ〕を算出し出力する。離散化された正弦波のデータとしての正弦波テーブル３は正弦波１周期をＮ等分した各ポイントの正弦値をメモリ上に保持する。正弦波生成手段５はサンプリング周期ごとに正弦波テーブルより、制御対象騒音周波数ｆに基づいた所定の間隔でデータを読み出して基準正弦波信号ｘ１［ｎ］を生成する。同様に余弦波生成手段６はサンプリング周期ごとに正弦波テーブル３より、制御対象騒音周波数ｆに基づいた所定の間隔でデータを読み出すが、同一時点では正弦波生成手段よりＮ／４だけ先行したポイントを読み出すことによって基準余弦波信号ｘ２［ｎ］を生成している。読み出しポイントはＮを超えた場合はその読み出しポイントからＮを引いたポイントを新たな読み出しポイントとしなければならない。特性テーブル４はスピーカ１０からマイクロフォン１１までの位相特性を前記正弦波テーブル３のポイント数Ｎの相対的なポイント移動量に換算した位相特性換算値Ｐ［ｆ］を周波数毎に保持する。参照信号生成部１４は制御対象騒音周波数ｆに基づき、特性テーブル４から制御対象騒音周波数ｆにおける位相特性換算値Ｐ［ｆ］を読み込み、それらに基づき参照正弦波信号ｒ１[ｎ]、参照正弦波信号ｒ２[ｎ]を生成する。
【００１９】
次に、第１の１タップデジタルフィルタ７は第１のフィルタ係数Ｗ１［ｎ］を内部に保持し、基準正弦波信号ｘ１［ｎ］と第１のフィルタ係数Ｗ１［ｎ］とに基づいて第１の制御信号ｙ１［ｎ］を出力する。第２の１タップデジタルフィルタ８は第２のフィルタ係数Ｗ２［ｎ］を内部に保持し、基準余弦波信号ｘ２［ｎ］と第２のフィルタ係数Ｗ２［ｎ］とに基づいて第２の制御信号ｙ２［ｎ］を出力する。電力増幅器９は第１の制御信号ｙ１［ｎ］と第２の制御信号ｙ２［ｎ］とが加算された騒音制御信号を増幅する。電気機械変換手段としてのスピーカ１０は電力増幅器９からの出力信号を騒音打ち消し音として出力する。騒音検出手段としてのマイクロフォン１１はエンジン振動に起因して発生する制御対象騒音と騒音打消し音とが干渉した結果生じる音を誤差信号ε［ｎ］として検出する。第１の係数更新手段としての第１の適応制御アルゴリズム演算部１２は参照正弦波信号ｒ１［ｎ］と誤差信号ε［ｎ］を基に、第１の１タップデジタルフィルタ７のフィルタ係数Ｗ１［ｎ］を逐次更新する。第２の係数更新手段としての第２の適応制御アルゴリズム演算部１３は参照余弦波信号ｒ２［ｎ］と誤差信号ε［ｎ］を基に、第２の１タップデジタルフィルタ８のフィルタ係数Ｗ２［ｎ］を逐次更新する。このように制御信号生成手段１５はソフトウェアにより構成される。
【００２０】
１６は人間の可聴周波数帯域外の周波数の可聴帯域外信号を生成する可聴帯域外信号生成手段であり、たとえば人間の可聴帯域外の周波数である２０Ｈｚ以下の正弦波である可聴帯域外信号を生成している。１７は騒音制御信号を電力増幅器９に入力するかどうかを選択するスイッチである。１８は伝達特性測定手段であり、可聴帯域外信号生成手段１６からの可聴帯域外信号とマイクロフォン１１からの信号によって騒音検出手段としてのマイクロフォン１１と電気機械変換手段としてのスピーカ１０の間の伝達特性を測定している。そして、この伝達特性測定手段１８によって測定された伝達特性が所定の範囲を逸脱した時にはスイッチ１７を遮断し騒音制御信号を遮断するようになっている。
【００２１】
次に、本装置の具体的な動作を説明する。
【００２２】
基準正弦波信号ｘ１［ｎ］の生成と、基準余弦波信号ｘ２［ｎ］の生成と、参照正弦波信号ｒ１［ｎ］の生成と、参照余弦波信号ｒ２［ｎ］の生成と、第１の制御信号ｙ１［ｎ］の生成と、第２の制御信号ｙ２［ｎ］の生成と、誤差信号ε［ｎ］の検出と、フィルタ係数Ｗ１［ｎ］の更新と、フィルタ係数Ｗ２［ｎ］の更新は、すべて同一の周期で実行する。以降では、この周期をＴ〔秒〕として説明する。
【００２３】
周波数検出部２は、例えばエンジンパルスｐの立ち上がりエッジ毎に割り込みを発生させ、立ち上がりエッジ間の時間を測定し、測定結果をもとに制御対象騒音の周波数ｆを算出する。
【００２４】
正弦波テーブル３は、正弦波１周期をＮ等分し、各ポイントの正弦値の離散データをメモリ上に保持する。０ポイント目からＮ−１ポイント目までの正弦値を格納した配列をｚ［ｍ］（０≦ｍ＜Ｎ）で表すとき、関係式（２）が成り立つ。
【００２５】
ｚ［ｍ］＝ｓｉｎ（３６０°×ｍ／Ｎ）                        ・・・（２）
例えば、Ｎ＝３０００の場合のｚ［ｍ］のグラフと表をそれぞれ図３と表１に示す。
【００２６】
【表１】
2008260419.tif 000003
【００２７】
特性テーブル４は、スピーカ１０からマイクロフォン１１までの伝達特性の位相特性を正弦波テーブル３のポイント数Ｎの相対的なポイント移動量に換算した位相特性換算値配列Ｐ［ｆ］をメモリ上に保持する（ｆは周波数〔Ｈｚ〕）。
ｆ〔Ｈｚ〕のときの位相特性をθ［ｆ］（度）とすると、関係式（３）が成り立つ。
【００２８】
Ｐ［ｆ］＝Ｎ×θ［ｆ］／３６０                              ・・・（３）
例えば、Ｎ＝３０００で、制御対象騒音周波数の範囲が３０Ｈｚから１００Ｈｚまでの場合の位相特性θ［ｆ］の例を図５に、それに対応する位相特性配列Ｐ［ｆ］を表２に示す。
【００２９】
【表２】
2008260419.tif 000004
【００３０】
正弦波生成手段５は、正弦波テーブル３の現在の読み出し位置ｉ［ｎ］をメモリ上に記憶しており、制御対象騒音周波数ｆに基づいて現在の読み出し位置を式（４）により毎周期移動させる。
【００３１】
ｉ［ｎ＋１］＝ｉ［ｎ］＋Ｎ×ｆ×Ｔ                          ・・・（４）
ただし、式（４）の右辺の計算結果がＮ以上となった場合は、式（４）の右辺の計算結果からＮを減算したものをｉ［ｎ＋１］とする。
【００３２】
同時に、正弦波生成手段５は、制御対象騒音周波数ｆと同一周波数の基準正弦波信号ｘ１［ｎ］を式（５）と式（６）により生成する。
【００３３】
ｉｘ１    ＝ｉ［ｎ］                                        ・・・（５）
ｘ１［ｎ］＝ｚ［ｉｘ１］                                    ・・・（６）
ただし、式（５）の右辺の計算結果がＮ以上となった場合は、式（５）の右辺の計算結果からＮを減算したものをｉｘ１とする。
【００３４】
また、余弦波生成手段６は、制御対象騒音周波数ｆと同一周波数で、かつ、基準正弦波信号ｘ１［ｎ］より４分の１周期進んだ基準余弦波信号ｘ２［ｎ］を式（７）と式（８）により生成する。
【００３５】
ｉｘ２    ＝ｉ［ｎ］＋Ｎ／４                              ・・・（７）
ｘ２［ｎ］＝ｚ［ｉｘ２］                                  ・・・（８）
ただし、式（７）の右辺の計算結果がＮ以上となった場合は、式（７）の右辺の計算結果からＮを減算したものをｉｘ２とする。
【００３６】
同時に、参照信号生成部１４は、制御対象騒音周波数ｆにおけるスピーカ１０からマイクロフォン１１までの伝達特性の位相特性を正弦波テーブル３のポイント数Ｎの相対的なポイント移動量に換算した位相特性換算値を特性テーブル４よりＰ[ｆ]として抽出し、以下の方法で参照正弦波信号ｒ１［ｎ］及び参照余弦波信号ｒ２［ｎ］を作成する。
【００３７】
参照正弦波信号ｒ１［ｎ］
ｉｘ３    ＝ｉ［ｎ］＋Ｐ［ｆ］                            ・・・（９）
ｒ１［ｎ］＝ｚ［ｉｘ３］                                ・・・（１０）
参照余弦波信号ｒ２［ｎ］
ｉｘ４    ＝ｉ［ｎ］＋Ｎ／４＋Ｐ［ｆ］                  ・・・（１１）
ｒ１［ｎ］＝ｚ［ｉｘ３］                                ・・・（１２）
次に、第１の１タップデジタルフィルタ７は第１のフィルタ係数Ｗ１［ｎ］を内部に保持し、基準正弦波信号ｘ１［ｎ］と第１のフィルタ係数Ｗ１［ｎ］とに基づいて第１の制御信号ｙ１［ｎ］を出力する。第２の１タップデジタルフィルタ８は第２のフィルタ係数Ｗ２［ｎ］を内部に保持し、基準余弦波信号ｘ２［ｎ］と第２のフィルタ係数Ｗ２［ｎ］とに基づいて第２の制御信号ｙ２［ｎ］を出力する。電力増幅器９は第１の制御信号ｙ１［ｎ］と第２の制御信号ｙ２［ｎ］とが加算された騒音制御信号を増幅する。電気機械変換手段としてのスピーカ１０は電力増幅器９からの出力信号を騒音打ち消し音として出力する。騒音検出手段としてのマイクロフォン１１はエンジン振動に起因して発生する制御対象騒音と騒音打消し音とが干渉した結果生じる音を誤差信号ε［ｎ］として検出する。第１の係数更新手段としての第１の適応制御アルゴリズム演算部１２は誤差信号ε［ｎ］と参照正弦波信号ｒ１［ｎ］を用いて第１の１タップデジタルフィルタ７のフィルタ係数Ｗ１［ｎ］を逐次更新する。第２の係数更新手段としての第２の適応制御アルゴリズム演算部１３は係数更新用誤差信号ε［ｎ］と参照余弦波信号ｒ２［ｎ］を用いて第２の１タップデジタルフィルタ８のフィルタ係数Ｗ２［ｎ］を逐次更新する。このように制御信号生成手段１５はソフトウェアにより構成される。
【００３８】
Ｗ１［ｎ＋１］＝Ｗ１［ｎ］―μ×ｒ１［ｎ］×ε［ｎ］    ・・・（１３）
Ｗ２［ｎ＋１］＝Ｗ２［ｎ］―μ×ｒ２［ｎ］×ε［ｎ］    ・・・（１４）
これらの過程をサンプリング周期ごとに実行することによって誤差信号ε［ｎ］の中の周波数ｆの成分は低減することとなる。
【００３９】
一方、可聴帯域外信号生成手段１６は、たとえば人間の可聴帯域外の周波数である２０Ｈｚ以下の正弦波である可聴帯域外信号を生成しており、この可聴帯域外信号は騒音制御信号に加算されて電力増幅器９で増幅され電気機械変換手段としてのスピーカ１０から騒音制御信号とともに車室内に放射されている。そして伝達特性測定手段１８はこの可聴帯域外信号の周波数における騒音検出手段としてのマイクロフォン１１と電気機械変換手段としてのスピーカ１０の間の伝達特性を常に測定しており、この測定値が所定の範囲内にあるかどうかを判断するとともに、所定の範囲を逸脱している場合はスイッチ１７を遮断する。こうすることによって、騒音制御信号が電力増幅器９に入力されないこととなり、騒音低減動作は中断されることになる。
【００４０】
ここで、本発明の特徴である可聴帯域外の信号を使って伝達特性の測定を行う理由について述べる。
【００４１】
可聴帯域内の信号を用いての伝達特性の測定は騒音制御領域の周波数における伝達特性が測定できるので最も好ましいが、実際には伝達特性測定時には伝達特性測定のための音がスピーカ１０から放射されており、乗員にとってはその測定音自身が騒音となり現実的には不可能である。一方、車両等の小空間においてはスピーカ１０からマイクロフォン１１まで伝達特性はドアの開閉、窓の開閉等の車両状況の変化により大きく変化することが知られている。これは車両等の車室の密閉空間がドアの開放、窓の開放によって開放空間となり、スピーカ１０からの音圧特性がスピーカ１０の振幅に比例する振幅制御状態からスピーカ１０の加速度に比例する加速度制御状態に変化するからである。このような振幅制御状態から加速度制御状態への変化においては周波数が低いほど伝達特性の変化は大きく、人間の可聴帯域外の低い周波数の信号を用いても、その周波数での伝達特性の変化を計測することにより、ドアの開閉、窓の開閉等の車両状況の変化を知ることができる。
【００４２】
言い換えると、可聴帯域外の信号の伝達特性の変化により、能動型車室内騒音制御装置の制御周波数領域の伝達特性の変化による動作の不安定を予測できるということである。これまでの説明で明らかなように可聴帯域外の信号を伝達特性の測定のために使っているため、乗員に対しては全く影響を与えることなく、この能動型車室内騒音制御装置の車両の状況変化等による騒音低減動作の不安定を事前に防止できる。
【００４３】
ここで車両の状況変化によるマイクロフォン１１とスピーカ１０の間の伝達特性の変化の例について説明する。図７は車両のドア及び窓が閉まっている密閉状態におけるマイクロフォン１１とスピーカ１０の間の伝達特性の例を示す特性図である。また、図８は車両の窓が開放状態にある場合のマイクロフォン１１とスピーカ１０の間の伝達特性の例を示す特性図である。これら二つの特性図を比較してわかるように、たとえば１５Ｈｚ付近の人間の可聴帯域の伝達特性（振幅（ゲイン）及び位相）の変化は制御周波数領域の周波数（たとえば３０Ｈｚ）の変化に比較して明らかに大きく、容易に窓の開放等の車両状況の変化を検出することができることがわかる。
【００４４】
このように、本発明による能動型車室内騒音制御装置は、乗員に影響を与えることなく、ドアの開放や窓の開放等の車両の状況変化による騒音低減動作の不安定を防止することができ、この種の能動型車室内騒音低減装置の実用化にとって有用である。
【００４５】
図２は本発明の他の実施の形態における能動型車室内騒音制御装置のブロック図である。主要な部分については図１の本発明の実施の形態１と同様な構成であるが、１９は制御パラメータ変更手段であり、伝達特性測定手段１８で測定したマイクロフォン１１とスピーカ１０の間の伝達特性に基づき、制御信号生成手段１５の制御パラメータを変更することによって能動型騒音低減動作の不安定を防止する。
【００４６】
変更する制御パラメータは、たとえば式（１３）、（１４）で示した係数更新式におけるμや特性テーブル４に保持された位相特性換算値などであり、それぞれμの場合はその値を小さくすることや、特性テーブル４に保持された位相特性換算値の場合は伝達特性測定手段１８で測定したマイクロフォン１１とスピーカ１０の間の伝達特性によって予測される制御領域の周波数における位相特性値に基づく位相特性換算値に変更することによって不安定動作を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明にかかる能動型車室内騒音制御装置は、車両のドアや窓の開放等の状態変化に伴う騒音低減動作の不安定を乗員に影響を与えることなく防止できるという実用性のある能動型車室内騒音制御装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態１における能動型車室内騒音制御装置を説明するためのブロック図
【図２】本発明の他の実施の形態における能動型車室内騒音制御装置を説明するためのブロック図
【図３】同能動型車室内騒音制御装置における正弦波テーブルの例を示す特性図
【図４】同能動型車室内騒音制御装置におけるスピーカからマイクまでの伝達特性の例を示す特性図
【図５】ドア及び窓が閉じられた状態での車室の伝達特性の例を示す特性図
【図６】窓が開放された状態での車室の伝達特性の例を示す特性図
【図７】従来の能動型騒音制御装置の構成を示すブロック図
【図８】従来の他の構成による能動型騒音制御装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００４９】
１  エンジン回転数検出器
２  周波数検出部（制御対象騒音周波数検出手段）
３  正弦波テーブル
４  特性テーブル
５  正弦波生成手段
６  余弦波生成手段
７  第１の１タップデジタルフィルタ
８  第２の１タップデジタルフィルタ
９  電力増幅器
１０  スピーカ(電気機械変換手段)
１１  マイクロフォン(騒音検出手段)
１２  第１の適応制御アルゴリズム演算部（第１の係数更新手段）
１３  第２の適応制御アルゴリズム演算部（第２の係数更新手段）
１４  参照信号生成部
１５  制御信号生成手段
１６  可聴帯域外信号生成手段
１７  スイッチ
１８  伝達特性測定手段
１９  制御パラメータ変更手段
２０  基準信号生成部
２１  選択手段
２２  参照信号生成部
２３  基準正弦波信号補正値テーブル
２４  基準余弦波信号補正値テーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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