專利名稱：有源振動噪音控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有源振動噪音控制裝置，該有源振動噪音控制裝置能夠通過抵消音(振動噪音抵消音)以抵消基于路面輸入噪音的振動噪音，尤其是指一種適于搭載在車輛上的有源振動噪音控制裝置。
背景技術(shù)：
車輛在行駛時產(chǎn)生的來自路面的對車輪的振動通過懸架傳遞給車身，從而在車室內(nèi)產(chǎn)生振動噪音(路面噪音)。現(xiàn)有技術(shù)中提出了 一種有源振動噪音控制裝置，使在設(shè)置有麥克風(fēng)的接聽點(diǎn)(測評點(diǎn))通過產(chǎn)生與前述振動噪音的相位相反的振動噪音抵消音以消除前述噪音(參照特開2009-045954號公報，在以下說明中稱為JP2009-045954A)。在JP2009-045954A的技術(shù)方案中，提供了一種反饋型有源振動噪音控制裝置，其構(gòu)成為，為了在前述接聽點(diǎn)消除固定頻率的路面噪音(即所謂的敲擊式噪音的振動噪音)，在麥克風(fēng)處獲得的振動噪音和振動噪音抵消音的干涉信號的誤差信號中，僅對前述固定頻率的誤差信號利用自適應(yīng)陷波濾波器作為固定頻率的帶通濾波器(BPF)將其抽出，被抽出的誤差信號作為控制信號，將該控制信號的相位及增益(振幅)調(diào)整后的修正控制信號提供給揚(yáng)聲器，并由前述揚(yáng)聲器輸出前述振動噪音抵消音。在JP2009-045954A中，計算處理量極少，因此該有源振動噪音控制裝置的成本較低。然而，在JP2009-045954A中，有源振動噪音控制裝置雖然在特定的規(guī)定的車速下具有極好的抵消振動噪音的效果，但當(dāng)車速發(fā)生變化的情況下，會產(chǎn)生在前述接聽點(diǎn)的振動噪音增加的現(xiàn)象。為了解釋上述現(xiàn)象，下面利用各種測定.模擬以及檢驗(yàn)進(jìn)行說明。圖7A表示車輛未進(jìn)行有源振動噪音控制(所謂的非控制)時，通過麥克風(fēng)獲得的振動噪音的頻率特性。其中虛線表示的特性為車速Vsl時的頻率特性，用202表示；實(shí)線表示的特性為與車速Vsl不同的車速Vs2時的頻率特性，用204表示。在車速Vs2時的頻率特性204中，與車速Vsl時的頻率特性202相比較可知，其振幅的最大值的O〔dB〕點(diǎn)由頻率70〔Hz〕向頻率67〔Hz〕變化(降低)。即，可知其峰值頻率的變化。圖7B表示比較例的作為固定頻率的帶通濾波器而發(fā)揮作用的上述自適應(yīng)陷波濾波器的通過特性(頻率特性)206。該通過特性206，由于其表示為車速Vsl時的固定頻率70(Hz)的通過特性，所以在未進(jìn)行有源振動噪音控制(所謂的非控制)時或者進(jìn)行有源振動噪音控制時，都表現(xiàn)為在峰值頻率70 (Hz)具有峰值的相同的特性。圖7C表示比較例的自適應(yīng)陷波濾波器的輸出控制信號的頻率特性(信號頻譜)。其中虛線表示的特性為車速Vsl時的頻率特性，用208表示；實(shí)線表示的特性為相比較車速Vsl的其他的車速Vs2時的頻率特性，用210表示。當(dāng)在車速Vsl時的頻率特性208上的峰值為O〔dB〕時，在其他的車速Vs2中，峰值降低到-4〔dB〕，且頻帶所在區(qū)域也偏向?yàn)榈皖l率側(cè)。
更有，圖8A表示比較例的進(jìn)行振動噪音控制的情況下的靈敏度頻率特性，由靈敏度函數(shù)212表示。該靈敏度函數(shù)212由振動噪音控制時的模擬設(shè)定，用來表示當(dāng)使振幅一定的振動噪音的頻率由20〔Hz〕掃描到100〔Hz〕時，在麥克風(fēng)的接聽點(diǎn)獲得的振動噪音的響應(yīng)量，即所謂的靈敏度〔dB〕。在靈敏度函數(shù)212中，在頻率70〔Hz〕時為最低的-8〔dB〕，在其前后側(cè)的頻率中相對于O〔dB〕會有略微的增減。另外還有，圖SB表示通過具有靈敏度函數(shù)212特性的比較例的有源振動控制裝置進(jìn)行振動噪音控制時，由麥克風(fēng)獲得的振動噪音的頻率特性。其中虛線表示的特性為車速Vsl時的頻率特性，用214表示；實(shí)線表示的特性為相對于車速Vsl的其他的車速Vs2時的頻率特性，用216表示。在車速Vsl下的控制時的頻率特性214中，與非控制時的頻率特性202 (參照圖7A)相比較，振動噪音在峰值的頻率降低約-5〔dB〕，但是，在其他的車速Vs2下的控制時的頻率特性216中，與非控制時的頻率特性204 (參照圖7A)相比較，振動噪音在峰值的頻率只降低約-3〔dB〕，而且，由于在頻率67〔Hz〕時出現(xiàn)明顯的峰值的現(xiàn)象，所以通過所謂的遮蔽效果，該聲音能夠被選擇性聽到，由上可知，在頻率67 (Hz)時的噪音的感受度較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為考慮了上述技術(shù)問題及上述的測定.模擬以及實(shí)驗(yàn)后而做出的，其目的在于提供一種有源振動噪音控制裝置，即使在車速變化，振動噪音的頻率特性變化的情況下，該裝置也能夠跟蹤該變化而降低振動噪音。本發(fā)明的有源振動噪音控制裝置，包括:振動噪音抵消部，針對振動噪音，其輸出基于抵消信號的所述振動噪音的抵消音；誤差信號檢測部，其將由所述振動噪音和所述抵消音的干涉而產(chǎn)生的殘留噪音作為誤差信號檢出；有源振動噪音控制部，在其中輸入所述誤差信號，生成所述抵消信號，其中，所述有源振動噪音控制部包括:基準(zhǔn)信號生成部，其生成所規(guī)定頻率的基準(zhǔn)信號；自適應(yīng)陷波濾波器，在其中輸入所述基準(zhǔn)信號，輸出控制信號；相位振幅調(diào)整部，其存儲對應(yīng)于所述基準(zhǔn)信號的頻率的相位或振幅的調(diào)整值，并通過調(diào)整所述控制信號的相位或振幅而生成所述抵消信號；修正誤差信號生成部，其用來從所述誤差信號中減去所述調(diào)整前的控制信號而生成修正誤差信號；濾波系數(shù)更新部，其基于所述基準(zhǔn)信號和所述修正誤差信號，以使所述修正誤差信號最小的方式順次更新所述自適應(yīng)陷波濾波器的濾波系數(shù)；車速檢出部，其用于檢測搭載有所述有源振動噪音控制裝置的車輛的車速；頻率切換部，其用于存儲所述車速及所述基準(zhǔn)信號的頻率的對應(yīng)特性，并且，對應(yīng)于所述車速，參照所述對應(yīng)特性而切換所述基準(zhǔn)信號的頻率。采用本發(fā)明時，即使在車速變化，振動噪音的頻率特性也變化的情況下，由于上述結(jié)構(gòu)能對應(yīng)于車速，參照車速和基準(zhǔn)信號的頻率的對應(yīng)特性，切換在自適應(yīng)陷波濾波器中采用的基準(zhǔn)信號的頻率，因此本發(fā)明能夠跟蹤隨車速變化而變化的振動噪音的頻率特性，以降低振動噪音。另外，優(yōu)選所述對應(yīng)特性具有所述基準(zhǔn)信號的頻率隨所述車速的增加而降低的區(qū)域。之所以如此，其原因之一為，振動噪音為由路面噪音通過車輪及懸架傳遞到車廂內(nèi)而產(chǎn)生，在傳遞過程中，懸架的共振頻率使振動噪音增大，但該懸架的共振頻率對應(yīng)于車速降低。
另外，優(yōu)選還具有相位振幅切換部，對應(yīng)于所述頻率切換部對所述基準(zhǔn)信號的頻率進(jìn)行切換，所述相位振幅切換部對所述相位振幅調(diào)整部的相位或振幅的調(diào)整值進(jìn)行切換。即，由于采用以切換的頻率調(diào)整控制信號的相位和振幅而生成抵消信號的結(jié)構(gòu)，所以能夠切實(shí)的跟蹤隨車速變化而變化的振動噪音的頻率特性以降低振動噪音。在本發(fā)明中，通過采用對應(yīng)于車速切換自適應(yīng)陷波濾波器中采用的基準(zhǔn)信號的頻率的結(jié)構(gòu)，能夠跟蹤隨車速變化而變化的振動噪音的頻率特性以降低振動噪音。


圖1為表示本發(fā)明的一個實(shí)施方式中的搭載在車輛上的有源振動噪音控制裝置的基本的且大致的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為表示圖1所示的有源振動噪音控制裝置中的基準(zhǔn)信號生成部和控制信號生成部的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)框圖；圖3為表示車速和基準(zhǔn)頻率的對應(yīng)特性的說明圖；圖4為表示本實(shí)施方式中的有源振動噪音控制裝置的動作的流程圖；圖5A為表示車輛未進(jìn)行有源振動噪音控制(非控制)吋，由麥克風(fēng)獲得的振動噪音的頻率特性圖，圖5B為表示根據(jù)車速的變化，自適應(yīng)陷波濾波器的帶通濾波器的頻率特性的變換的說明圖；圖5C表示每種車速的控制信號的頻率特性的說明圖；圖6A為表示跟蹤車速變化的靈敏度函數(shù)的說明圖，圖6B為表示在進(jìn)行振動噪音控制時由麥克風(fēng)獲得的振動噪音的每種靈敏度函數(shù)的特性圖；圖7A為圖5A的再次表示，圖7B為表示比較實(shí)施例的頻率固定的自適應(yīng)陷波濾波器的帶通濾波器的頻率特性圖，圖7C為表示圖7B的比較實(shí)施例的利用自適應(yīng)陷波濾波器的情況下，振動噪音頻率的變化前后的控制信號的頻率特性的說明圖；圖8A為表示比較實(shí)施例的靈敏度函數(shù)的頻率特性圖，圖8B為表示利用圖8A的靈敏度函數(shù)的情況下的頻率變化前后的由麥克風(fēng)獲得的振動噪音的頻率特性圖。
具體實(shí)施例方式參照附圖對下述的本發(fā)明的較佳實(shí)施方式進(jìn)行說明，能夠更清楚地說明上述目的、特征以及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與效果。下面參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1為表不本發(fā)明的一個實(shí)施方式中的搭載在車輛12上的有源振動噪音控制裝置10的基本的且大致的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為表示圖1所示的有源振動噪音控制裝置10中的基準(zhǔn)信號生成部46和控制信號生成部36的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1和圖2所示，車輛12包括:有源噪音控制裝置(Active NoiseControlApparatus,以下簡稱為ANC裝置)14、設(shè)置在車輪22上的作為車速傳感器的車輪速傳感器16、在踢腳板(kick panel)等上設(shè)置的揚(yáng)聲器18、在乘員的接聽點(diǎn)的附近設(shè)置的麥克風(fēng)20。車輪速傳感器16用于將車輪速信號Sw向ANC裝置14輸出，該車輪速信號Sw由車輪22 一圈的轉(zhuǎn)動所對應(yīng)的規(guī)定脈沖數(shù)的信號構(gòu)成。 ANC裝置14被適當(dāng)?shù)目刂埔允乖邴溈孙L(fēng)20被檢測出的誤差信號e最小，并生成作為修正控制信號的抵消信號Sea。相對于振動噪音NS,揚(yáng)聲器18輸出基于抵消信號Sca的振動噪音抵消音(也可以簡稱為抵消音)CS，該振動噪音NS由來自于道路24的路面噪音(路面輸入信息)26傳遞到車廂28內(nèi)形成。麥克風(fēng)20檢測出基于振動噪音抵消音CS和振動噪音NS之差的誤差信號e,其中，振動噪音抵消音CS基于由ANC裝置14輸出的抵消信號Sca由揚(yáng)聲器18產(chǎn)生；振動噪音NS由道路24產(chǎn)生的典型的路面噪音26傳遞到車廂28內(nèi)而產(chǎn)生。ANC裝置14由微型計算機(jī)及數(shù)字信號處理器(Digital SignalProcessor簡稱為DSP)等構(gòu)成，井能作為功能實(shí)現(xiàn)部(功能實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu))進(jìn)行動作，即，CPU基于各種輸入而實(shí)施存儲在ROM等的內(nèi)存中的程序以實(shí)現(xiàn)各種的功能。因此，本實(shí)施方式的有源振動噪音控制裝置10基本上由ANC裝置14、揚(yáng)聲器18、麥克風(fēng)20和車輪速傳感器16 (車速傳感器)構(gòu)成。此時，ANC裝置14包括:基準(zhǔn)信號生成部46 (由實(shí)部基準(zhǔn)信號生成部42和虛部基準(zhǔn)信號生成部44構(gòu)成)，其用于生成所規(guī)定頻率fc的基準(zhǔn)信號X (Rx, Ix) (Rx:實(shí)部基準(zhǔn)信號cos (2 fct)、Ix:虛部基準(zhǔn)信號sin (2 fct));控制信號生成部36，其具有自適應(yīng)陷波濾波器52等，自適應(yīng)陷波濾波器52為對其輸入基準(zhǔn)信號X (Rx, Ix)和誤差信號e后輸出控制信號Sc的SAN (Single Adaptive Notch)型自適應(yīng)濾波器；相位振幅調(diào)整部54,其用于設(shè)定對應(yīng)于基準(zhǔn)信號X的頻率fc的相位或振幅的調(diào)整值，通過調(diào)整控制信號Sc的相位或振幅生成抵消信號Sea。由相位振幅調(diào)整部54設(shè)定的調(diào)整值，作為與基準(zhǔn)信號X的頻率fc相對應(yīng)的相位及振幅存儲在相位振幅切換部50的頻率 相位振幅表(相對于頻率fc的相位延遲量0 d 振幅(増益)Gd的特性)51上。在下面對相位延遲量0 d及振幅(増益)Gd的各個量的值進(jìn)行說明。如圖1及圖2所示，控制信號生成部36包括:自適應(yīng)陷波濾波器52，其由分別設(shè)定實(shí)部濾波器系數(shù)Rw和虛部濾波器系數(shù)Iw的自適應(yīng)陷波濾波器57、58和減法部(合成部)59構(gòu)成；作為修正誤差信號生成部的減法部62，其由誤差信號e減去前述調(diào)整前的控制信號Sc而生成修正誤差信號ea;濾波系數(shù)更新部72，其基于基準(zhǔn)信號X (Rx, Ix)和修正誤差信號ea，順次更新自適應(yīng)陷波濾波器52的濾波系數(shù)W (Rw, Iw)以使修正誤差信號ea最小。濾波系數(shù)更新部72包括:實(shí)部濾波系數(shù)更新部72r，其由乘法部112和步長參數(shù)賦予部114構(gòu)成，其中，乘法部112用于將自適應(yīng)陷波濾波器57的實(shí)部濾波系數(shù)Rw按照每個采樣時間ts順次更新，步長參數(shù)賦予部114用于賦予步長參數(shù)y ;虛部濾波系數(shù)更新部72i，其由乘法部116和步長參數(shù)賦予部118構(gòu)成，其中，乘法部116用于將自適應(yīng)陷波濾波器58的虛部濾波系數(shù)Iw順次更新，步長參數(shù)賦予部118用于賦予步長參數(shù)-y。ANC裝置14還包括頻率切換部92和車速檢測部40，其中，該頻率切換部92用于存儲搭載了該有源振動噪音控制裝置10的車輛12的車速Vs和基準(zhǔn)信號X的頻率fc的車速 頻率對照表(對應(yīng)特性)100 (在后面說明)，對應(yīng)于車速Vs，參照車速 頻率對照表100將切換基準(zhǔn)信號X的頻率fc的指令賦予頻率設(shè)定部94 ;該車速檢測部40用于從車輪速信號Sw將前述車速Vs計算出。
相位振幅調(diào)整部54與JP2009-045954A中記載的技術(shù)方案相同，包括:延遲器(未圖示)，其作為移相器動作，具有N個采樣時間延遲；振幅調(diào)整器(增益調(diào)整器)(未圖示)，其與該延遲器串聯(lián)(連接順序相反也可)，該相位振幅調(diào)整部54，對于由構(gòu)成控制信號生成部36的自適應(yīng)陷波濾波器52供給的控制信號Sc，由前述延遲器賦予所規(guī)定的相位延遲量Θ d，并通過前述振幅調(diào)整器調(diào)整振幅(增益)Gd，將該相位或振幅的調(diào)整值作為抵消信號Sca輸出。由相位振幅調(diào)整部54設(shè)定的相位延遲量Θ d和振幅(增益)Gd，對應(yīng)于各頻率fc，被預(yù)先存儲在相位振幅切換部50的頻率.相位振幅表51中。關(guān)于相位延遲量Θ d，與JP2009-045954A中記載的技術(shù)方案相同，考慮到如下情況而決定，即，在作為麥克風(fēng)20所處位置的接聽點(diǎn)，對于各頻率fc，需要抵消音CS和振動噪音NS的相位差具有Ji (rad) =180〔°〕的相位差(逆相)。在這種情況下，頻率fc的正弦波的由揚(yáng)聲器18到麥克風(fēng)20的車廂28內(nèi)空間的相位延遲量為Θ sm,由麥克風(fēng)20的輸出經(jīng)控制信號生成部36到達(dá)相位振幅調(diào)整部54的輸入的相位延遲量為Θ md,由相位振幅調(diào)整部54的輸出到揚(yáng)聲器18的相位延遲量為Θ ds，則在相位振幅調(diào)整部54的相位延遲量Qd的值滿足下面的(I)式。Θ d= (rad) - ( Θ md+ Θ ds+ Θ sm) (I)對于振幅(增益)Gd，對應(yīng)于各頻率fc，可設(shè)定為補(bǔ)償將由正弦波的揚(yáng)聲器18經(jīng)車廂28內(nèi)的空間到達(dá)麥克風(fēng)20的路徑中的抵消音CS的衰減量的值。振幅(增益)Gd可對應(yīng)于振動噪音NS的降低目標(biāo)量進(jìn)行設(shè)定。圖3表示在頻率切換部92上存儲的車速Vs〔km/h〕和頻率fc (Hz)的對應(yīng)特性(Vs, fc對應(yīng)表:車速.頻率對應(yīng)表)100的測定例。車速.頻率(Vs，fc)對應(yīng)表100，雖然其斜率因車型而不同，但均為隨著車速Vs的增加用于生成基準(zhǔn)信號X的頻率fc降低的特性。例如，當(dāng)車速Vs為Vsl=40〔km/h〕(前述的某一車速)時，頻率fc為fc=70〔Hz〕;當(dāng)車速Vs增加到Vs2=60〔km/h〕(前述的其他車速)時，頻率fc降低為fc=67 (Hz)的特性。本實(shí)施方式的有源振動噪音控制裝置10基本上為上述的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，下面對有源振動噪音控制裝置10的動作，參照圖4的流程圖進(jìn)行說明。在步驟SI中，麥克風(fēng)20生成基于來自路面噪音的振動噪音NS和抵消音CS的差值的誤差信號e，并向構(gòu)成ANC裝置14的控制信號生成部36的減法部62的被減數(shù)輸入端子輸送。在步驟S2中，基于來自車輪速傳感器16的車輪速信號Sw通過車速檢測部40生成車速Vs，并向頻率切換部92輸送。在步驟S3中，參照圖3所示的車速.頻率對照表100，頻率切換部92對應(yīng)于車速Vs更新頻率fc。例如，當(dāng)車速Vs為Vsl=40〔km/h〕時，與其相對應(yīng)的頻率fc為fc=70〔Hz);當(dāng)車速Vs為Vs2=60 (km/h)的較高車速時，將與其相對應(yīng)的頻率fc更新為較低的頻率 fc=67 〔Hz〕。接下來，在步驟S4中，基準(zhǔn)信號生成部46通過實(shí)部基準(zhǔn)信號生成部42更新實(shí)部基準(zhǔn)信號Rx為更新后的頻率fc的實(shí)部基準(zhǔn)信號Rx (Rx=Cos (2 J1-fc-t)),同時通過虛部基準(zhǔn)信號生成部44更新虛部基準(zhǔn)信號Ix為更新后的頻率fc的虛部基準(zhǔn)信號Ix (Ix=Sin(2 31.fc * t))o
然后，在步驟S5中，通過自適應(yīng)陷波濾波器52生成下面(2)式所示的控制信號Sc。Sc=Rw.Rx-1w.Ix (2)接下來，在步驟S6中，通過減法部62生成作為殘余信號的下面(3)式所示的修正誤差信號ea。ea=e_Sc (3)接下來，在步驟S7中，構(gòu)成濾波系數(shù)更新部72的實(shí)部濾波系數(shù)更新部72r和虛部濾波系數(shù)更新部72i，通過下面的計算式(4)式和(5)式所示的公知的自適應(yīng)更新演算式，以如下方式對實(shí)部濾波系數(shù)Rw和虛部濾波系數(shù)Iw進(jìn)行更新，即，以在每個抽樣時間ts修正誤差信號ea=e_Sc為最小的方式,采用自適應(yīng)演算的算法，例如最小二乘法(Least MeanSquare簡稱為LMS)進(jìn)行更新。Rwn+1 — Rwn+ μ.Rx.(e_Sc) (4)Iwn+1 — Iwn-μ.Ix.(e_Sc) (5)接下來，在步驟S8中，相位振幅切換部50基于更新后的頻率fc，由頻率.相位振幅表51讀取在該頻率fc下的相位延遲量Θ d和振幅Gd，并設(shè)定在相位振幅調(diào)整部54中。接下來，在步驟S9中，相位振幅調(diào)整部54對于(2)式中的基準(zhǔn)信號X (Rx，Ix)經(jīng)相位延遲量9d和振幅Gd調(diào)整，生成下面(6)式、(7)式所示的修正基準(zhǔn)信號Xfb (Rxfb,Ixfb)ο S卩，在控制信號Sc=Rw.Rx-1w.Ix中，實(shí)部基準(zhǔn)信號Rx被修正(調(diào)整)為實(shí)部基準(zhǔn)信號Rxfb，虛部基準(zhǔn)信號Ix被修正(調(diào)整)為虛部基準(zhǔn)信號Ixfb。Rxfb=Gd.cos (2 η.fc.t+ Θ d) (6)Ixfb=Gd.sin (2 π.fc.t+ θ d) (7)接下來，在步驟SlO中，通過相位振幅調(diào)整部54生成下面的將(6)式及(7)式代入
(2)式中而形成的(8)式所示的抵消信號Sea。Sca=Rw.Rxfb-1w.Ixfb (8)由于抵消信號Sca利用對應(yīng)于車速Vs的變化而頻率fc變更的修正基準(zhǔn)信號Xfb(Rxfb, Ixfb)生成,所以通過基于抵消信號Sca而由揚(yáng)聲器18輸出的抵消音CS,能夠較好地與峰值頻率fc轉(zhuǎn)變的振動噪音NS相抵消。實(shí)施效果本實(shí)施方式的有源振動噪音控制裝置10包括:作為振動噪音抵消部的揚(yáng)聲器18,其基于抵消信號Sca輸出針對于振動噪音NS的振動噪音NS的抵消音CS ;作為誤差信號檢側(cè)部的麥克風(fēng)20，其將由振動噪音NS和抵消音CS之間的干涉而產(chǎn)生的殘余噪音作為誤差信號e檢出；作為有源振動噪音控制部的ANC裝置14，在其中輸入誤差信號e后生成抵消信號Sea。此時，ANC裝置14包括:基準(zhǔn)信號生成部46，其用于生成所規(guī)定頻率fc的基準(zhǔn)信號X ;自適應(yīng)陷波濾波器52 ，在其中輸入基準(zhǔn)信號X后輸出控制信號Sc ;相位振幅調(diào)整部54，其用于存儲對應(yīng)于基準(zhǔn)信號X的頻率fc的相位或振幅的調(diào)整值(Θ d、Gd:fc),并通過調(diào)整控制信號Sc的相位或振幅生成前述抵消信號Sca ;作為修正誤差信號生成部的減法部62，其由誤差信號e減去調(diào)整前的控制信號Sc而生成修正誤差信號ea (ea=e-Sc);濾波系數(shù)更新部72，其基于基準(zhǔn)信號X和修正誤差信號ea，順次更新自適應(yīng)陷波濾波器52的濾波系數(shù)W (Rw，Iw)以使修正誤差信號ea最??；車速檢測部40，其用于檢測搭載有該有源振動噪音控制裝置10的車輛12的車速Vs ;頻率切換部92，其用于存儲表示檢測出的車速Vs和基準(zhǔn)信號X的頻率fc的對應(yīng)特性的車速 頻率對照表100，并對應(yīng)于車速Vs通過參照車速 頻率對照表100切換基準(zhǔn)信號X的頻率fc。根據(jù)本實(shí)施方式，上述結(jié)構(gòu)使得，即使車速Vs變化，振動噪音NS的頻率特性變化的情況下，對應(yīng)于車速Vs，并參照車速Vs和基準(zhǔn)信號X的頻率fc的車速 頻率對照表100，以切換在自適應(yīng)陷波濾波器52中利用的基準(zhǔn)信號X的頻率fC，因此本實(shí)施方式的有源噪音控制裝置能夠跟蹤振動噪音NS的頻率特性的變化來降低振動噪音NS。在此，車速 頻率對照表100具有如下特性，即具有基準(zhǔn)信號X的頻率fc隨車速Vs增加而降低的區(qū)域。之所以如此，其原因之ー為，振動噪音NS為由路面噪音26通過車輪22及懸架傳遞到車廂28內(nèi)而產(chǎn)生，在傳遞過程中，懸架的共振頻率使振動噪音NS増大，但該懸架的共振頻率對應(yīng)于車速Vs降低。另外，由于設(shè)置有具 有頻率 相位振幅表51的相位振幅切換部50，從而使結(jié)構(gòu)簡單，其中，頻率 相位振幅表51對應(yīng)于頻率切換部92對基準(zhǔn)信號X的頻率fc的切換，對相位振幅調(diào)整部54的相位延遲量0 d或振幅Gd的調(diào)整值進(jìn)行切換。在這種情況下，由于以切換的頻率fc調(diào)整控制信號Sc的相位和振幅而生成抵消信號Sca，所以能夠切實(shí)的跟蹤隨車速Vs變化而變化的振動噪音NS的頻率特性以降低振動噪音NS。圖5A、圖5B、圖5C、圖6A及圖6B為本實(shí)施方式的效果的說明圖，圖5A為圖7A的再表示的圖，表示車輛未進(jìn)行有源振動噪音控制(所謂的非控制)時，麥克風(fēng)20的設(shè)置位置處的振動噪音NS的頻率特性圖，在圖5A中，虛線所示特性表示車速Vsl=40〔km/h〕的頻率特性202，實(shí)線所示特性表示車速Vs2=60〔km/h〕的頻率特性204。在車速Vs2時的頻率特性204中，與車速Vsl (Vsl〈Vs2)時的頻率特性202相比較可知，其振幅的最大值的0〔dB〕點(diǎn)由頻率70 (Hz)向峰值頻率較低的頻率67 (Hz)附近變化(遷移)。在圖5B中可知，在由車速Vsl向車速Vs2變化時的自適應(yīng)陷波濾波器的帶通濾波器的頻率特性為由頻率特性206向頻率特性206A變化，峰值頻率(中心頻率)根據(jù)基準(zhǔn)信號X的頻率fc的變化，由頻率70 (Hz)向頻率67 (Hz)變化。在圖5C中，虛線所示特性表示在車速Vsl時的控制信號Sc的頻率特性(信號頻譜)208，實(shí)線所示特性表示在車速Vs2時的控制信號Sc的頻率特性210A。相對于比較實(shí)施例的圖7C所示的頻率特性210可知，在車速Vs2時的控制信號Sc的頻率特性210A中，其峰值衰減為零(0)值。又有，在圖6A中可知，相對于由車速Vsl到車速Vs2的變化，靈敏度函數(shù)也隨之從靈敏度函數(shù)212向靈敏度函數(shù)212A變化。圖6B為表示在使用具有靈敏度函數(shù)212、靈敏度函數(shù)212A的特性的有源振動噪音控制裝置10進(jìn)行振動噪音控制時由麥克風(fēng)20獲得的振動噪音的頻率特性。虛線所示特性表示在車速Vsl時的頻率特性214，實(shí)線所示特性表示車速Vs2時的頻率特性216A。即使由車速Vsl變化為車速Vs2時，振動噪音的降低量也為-5 (dB)的同等程度，因此，能夠感受到即使車速Vs變化也可同等程度的抑制噪音。另外，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，在本說明書的記載的內(nèi)容的基礎(chǔ)上所做的各種的改進(jìn)，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種有源振動噪音控制裝置，包括:振動噪音抵消部(18)，針對振動噪音(NS)，其輸出基于抵消信號(Sca)的所述振動噪音(NS)的抵消音(CS);誤差信號檢測部(20)，其將由所述振動噪音(NS)和所述抵消音(CS)的干涉而產(chǎn)生的殘留噪音作為誤差信號(e)檢出；有源振動噪音控制部(14)，在其中輸入所述誤差信號(e)，生成所述抵消信號(Sca)，其特征在干， 所述有源振動噪音控制部(14)包括: 基準(zhǔn)信號生成部(46)，其生成所規(guī)定頻率(fc)的基準(zhǔn)信號(X)； 自適應(yīng)陷波濾波器(52)，在其中輸入所述基準(zhǔn)信號(X)，輸出控制信號(Sc)； 相位振幅調(diào)整部(54)，其存儲對應(yīng)于所述基準(zhǔn)信號(X)的頻率(fc)的相位或振幅的調(diào)整值(9 d、Gd:fc)，并通過調(diào)整所述控制信號(Sc)的相位或振幅而生成所述抵消信號(Sca)； 修正誤差信號生成部(62)，其用來從所述誤差信號(e)中減去所述調(diào)整前的控制信號(Sc)而生成修正誤差信號(ea)； 濾波系數(shù)更新部(72)，其基于所述基準(zhǔn)信號(X)和所述修正誤差信號(ea)，以使所述修正誤差信號(ea)最小的方式順次更新所述自適應(yīng)陷波濾波器(52)的濾波系數(shù)W(Rw，Iw)； 車速檢出部(40)，其用于檢測搭載有所述有源振動噪音控制裝置(10)的車輛(12)的車速(Vs)； 頻率切換部(92)，其用于存儲所述車速(Vs)及所述基準(zhǔn)信號(X)的頻率(fc)的對應(yīng)特性(100)，并且，對應(yīng)于所述車速(Vs)，參照所述對應(yīng)特性(100)而切換所述基準(zhǔn)信號(X)的頻率(fc)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源振動噪音控制裝置，其特征在干， 所述對應(yīng)特性(100)具有所述基準(zhǔn)信號(X)的頻率(fc)隨所述車速(Vs)增加而降低的區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的有源振動噪音控制裝置，其特征在干， 還具有相位振幅切換部(50)，對應(yīng)于所述頻率切換部(92)對所述基準(zhǔn)信號(X)的頻率(fc)的切換，所述相位振幅切換部(50)對所述相位振幅調(diào)整部(54)的相位或振幅的調(diào)整值進(jìn)行切換。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種有源振動噪音控制裝置(10)，當(dāng)車速(Vs)變化時振動噪音(NS)的頻率特性(峰值頻率)也變化，同時根據(jù)車速(Vs)，參照表示車速(Vs)和基準(zhǔn)信號(X)的頻率(fc)的對應(yīng)關(guān)系的車速·頻率對照表(100)，切換在自適應(yīng)陷波濾波器(52)中采用的基準(zhǔn)信號(X)的頻率(fc)。本發(fā)明的有源振動噪音控制裝置(10)能夠跟隨振動噪音(NS)的頻率特性(峰值頻率)的變化而降低振動噪音(NS)。
文檔編號G10K11/178GK103137122SQ20121047331
公開日2013年6月5日 申請日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者坂本浩介, 井上敏郎 申請人:本田技研工業(yè)株式會社