有源振動(dòng)噪聲控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及根據(jù)由旋轉(zhuǎn)設(shè)備的旋轉(zhuǎn)周期決定的控制頻率使得產(chǎn)生控制信號(hào)來降 低振動(dòng)噪聲的有源振動(dòng)噪聲控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為降低由車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)等旋轉(zhuǎn)設(shè)備發(fā)出的振動(dòng)噪聲的裝置，公知有使用了自 適應(yīng)陷波濾波器（AdaptiveNotchFilter)的有源振動(dòng)噪聲控制裝置（ActiveNoise ControlApparatus)。這種現(xiàn)有的有源振動(dòng)噪聲控制裝置將由旋轉(zhuǎn)設(shè)備的旋轉(zhuǎn)周期確定的 振動(dòng)噪聲的頻率定為控制頻率，生成在該控制頻率下與振動(dòng)噪聲的相位相反的控制信號(hào)， 并將該信號(hào)作為二次振動(dòng)噪聲輸出使其與振動(dòng)噪聲干涉，由此，降低了振動(dòng)噪聲。
[0003] 這里，產(chǎn)生如下問題：當(dāng)因旋轉(zhuǎn)設(shè)備的周期傳感器的測(cè)量誤差和/或信號(hào)延遲等 的影響而在實(shí)際的振動(dòng)噪聲的頻率與控制頻率之間產(chǎn)生了偏差的情況下，振動(dòng)噪聲的降低 效果降低。
[0004] 針對(duì)這種問題，例如在專利文獻(xiàn)1中公開了根據(jù)自適應(yīng)陷波濾波器的系數(shù)的變動(dòng) 來校正控制頻率的方法。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2010-167844號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 發(fā)明要解決的課題
[0009] 然而，在專利文獻(xiàn)1的方法中，存在如下課題：當(dāng)根據(jù)在復(fù)平面上投影了自適應(yīng)陷 波濾波器的濾波系數(shù)時(shí)的偏角變化來校正控制頻率進(jìn)行實(shí)時(shí)處理的情況下，偏角的計(jì)算處 理負(fù)荷較高。
[0010] 本發(fā)明是為了解決上述的課題而完成的，其目的在于，提供一種以較低的計(jì)算處 理負(fù)荷自行校正控制頻率的偏差，穩(wěn)定地降低振動(dòng)噪聲的有源振動(dòng)噪聲控制裝置。
[0011] 用于解決課題的手段
[0012] 本發(fā)明所涉及的有源振動(dòng)噪聲控制裝置的特征在于，具有：第1控制信號(hào)濾波器， 其被輸入以根據(jù)振動(dòng)噪聲源確定的控制頻率進(jìn)行振動(dòng)的余弦波；第2控制信號(hào)濾波器，其 被輸入以控制頻率進(jìn)行振動(dòng)的正弦波；控制信號(hào)加法器，其輸出將第1控制信號(hào)濾波器的 輸出與第2控制信號(hào)濾波器的輸出相加而得到的控制信號(hào)；濾波系數(shù)更新部，其更新第1控 制信號(hào)濾波器和第2控制信號(hào)濾波器的濾波系數(shù)；以及頻率校正值計(jì)算部，其根據(jù)控制信 號(hào)，計(jì)算對(duì)振動(dòng)噪聲的頻率與控制頻率之間的偏差進(jìn)行校正的頻率校正值。
[0013] 發(fā)明效果
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的有源振動(dòng)噪聲控制裝置，根據(jù)控制信號(hào)來決定控制頻率的頻率校正 值，由此，能夠以較低的計(jì)算處理負(fù)荷減少控制頻率與實(shí)際的振動(dòng)噪聲頻率之間的偏差。
【附圖說明】
[0015] 圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的有源振動(dòng)噪聲控制裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0016] 圖2是在沒有進(jìn)行控制頻率的校正的有源噪聲控制裝置中，對(duì)比說明濾波系數(shù)的 時(shí)間變化與余弦波信號(hào)和控制信號(hào)的時(shí)間變化的曲線圖。
[0017] 圖3是在沒有進(jìn)行控制頻率的校正的有源噪聲控制裝置中，對(duì)比說明濾波系數(shù)的 時(shí)間變化與余弦波信號(hào)和控制信號(hào)的時(shí)間變化的曲線圖。
[0018] 圖4是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的有源振動(dòng)噪聲控制裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0019] 圖5是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的有源振動(dòng)噪聲控制裝置的頻率校正值計(jì)算部中 的、根據(jù)余弦波信號(hào)或正弦波信號(hào)與控制信號(hào)來決定控制頻率的頻率校正值的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 實(shí)施方式1.
[0021] 如圖1所示，本發(fā)明的實(shí)施方式1的有源振動(dòng)噪聲控制裝置100連接有設(shè)置在外 部的二次振動(dòng)噪聲輸出器200和振動(dòng)噪聲傳感器300。有源振動(dòng)噪聲控制裝置100被輸入 作為控制對(duì)象的振動(dòng)噪聲源400的振動(dòng)噪聲的頻率信息，并輸出根據(jù)所輸入的頻率信息生 成的控制信號(hào)。
[0022] 這里，振動(dòng)噪聲的頻率信息例如可以按照如下等方法得到：如果振動(dòng)噪聲源是機(jī) 動(dòng)車的發(fā)動(dòng)機(jī)，則根據(jù)點(diǎn)火脈沖周期來測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)頻率，將該旋轉(zhuǎn)頻率與作為對(duì)象 的振動(dòng)噪聲的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)次數(shù)對(duì)應(yīng)地?cái)U(kuò)大常數(shù)倍。并且，如果是利用電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的風(fēng) 扇，則可以根據(jù)電動(dòng)機(jī)的極數(shù)和/或電源頻率、風(fēng)扇的葉片枚數(shù)等求出作為對(duì)象的NZ聲的 頻率。這樣，振動(dòng)噪聲的頻率信息的取得可以適當(dāng)使用分別適用于作為對(duì)象的振動(dòng)噪聲源 的方法。
[0023] 二次振動(dòng)噪聲輸出器200將從有源振動(dòng)噪聲控制裝置100輸入的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成 用于消除從振動(dòng)噪聲源400產(chǎn)生的振動(dòng)噪聲的二次振動(dòng)噪聲并輸出，例如能夠借助揚(yáng)聲器 或者致動(dòng)器等實(shí)現(xiàn)。
[0024] 從二次振動(dòng)噪聲輸出器200輸出的二次振動(dòng)噪聲在二次路徑500中傳播，與從振 動(dòng)噪聲源400產(chǎn)生的振動(dòng)噪聲干涉，降低該振動(dòng)噪聲。這里，二次路徑500被定義為從二次 振動(dòng)噪聲輸出器200輸出的二次振動(dòng)噪聲在傳播到振動(dòng)噪聲傳感器300為止的期間中通過 的路徑。
[0025] 振動(dòng)噪聲傳感器300檢測(cè)作為因振動(dòng)噪聲與二次振動(dòng)噪聲之間的干涉而產(chǎn)生的 作為殘留振動(dòng)噪聲的誤差，并將檢測(cè)到的誤差作為誤差信號(hào)輸出到有源振動(dòng)噪聲控制裝置 100,例如可以借助麥克風(fēng)、振動(dòng)傳感器或者加速度傳感器等實(shí)現(xiàn)。
[0026] 接著，對(duì)有源振動(dòng)噪聲控制裝置100的詳細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。有源振動(dòng)噪聲控制裝 置100具有：控制頻率設(shè)定部101、余弦波生成器102、正弦波生成器103、控制信號(hào)濾波器 104a和控制信號(hào)濾波器104b、控制信號(hào)加法器105、濾波系數(shù)更新部106以及頻率校正值計(jì) 算部107。這里，控制信號(hào)濾波器104a是第1控制信號(hào)濾波器，控制信號(hào)濾波器104b是第 2控制信號(hào)濾波器。
[0027] 控制頻率設(shè)定部101根據(jù)從外部輸入的頻率信息與從頻率校正值計(jì)算部107輸入 的控制頻率校正值來設(shè)定控制頻率。
[0028] 余弦波生成器102是產(chǎn)生與由控制頻率設(shè)定部101設(shè)定的控制頻率對(duì)應(yīng)的余弦波 信號(hào)的信號(hào)生成器。余弦波生成器102向控制信號(hào)濾波器104a輸出所產(chǎn)生的余弦波信號(hào)。 正弦波生成器103是產(chǎn)生與由控制頻率設(shè)定部101設(shè)定的控制頻率對(duì)應(yīng)的正弦波信號(hào)的信 號(hào)生成器。正弦波生成器103向控制信號(hào)濾波器104b輸出所產(chǎn)生的正弦波信號(hào)。
[0029] 控制信號(hào)濾波器104a針對(duì)來自余弦波生成器102的余弦波信號(hào)進(jìn)行濾波處理。并 且，控制信號(hào)濾波器l〇4b針對(duì)來自正弦波生成器103的正弦波信號(hào)進(jìn)行濾波處理?？刂菩?號(hào)加法器105將控制信號(hào)濾波器104a和104b的輸出相加，輸出控制信號(hào)。詳細(xì)情況將在 后文進(jìn)行說明，但是，控制信號(hào)是被轉(zhuǎn)換成用于降低振動(dòng)噪聲的2次振動(dòng)噪聲的信號(hào)。
[0030] 濾波系數(shù)更新部106根據(jù)由余弦波生成器102輸出的余弦波信號(hào)、由正弦波生成 器103輸出的正弦波信號(hào)以及來自振動(dòng)噪聲傳感器300的誤差信號(hào)來更新控制信號(hào)濾波器 104a和104b的濾波系數(shù)。濾波系數(shù)更新部106例如如圖1所示可以由參照信號(hào)濾波器108 和濾波系數(shù)計(jì)算部109構(gòu)成。
[0031] 參照信號(hào)濾波器108是使用根據(jù)二次路徑500的傳遞特性決定的傳遞特性參數(shù)， 根據(jù)來自余弦波生成器102的余弦波信號(hào)與來自正弦波生成器103的正弦波信號(hào)來合成參 照信號(hào)的濾波器。濾波系數(shù)計(jì)算部109根據(jù)來自參照信號(hào)濾波器108的參照信號(hào)與來自振 動(dòng)噪聲傳感器300的誤差信號(hào)，使用LMS(LeastMeanSquare，最小均方）算法等自適應(yīng)算 法來更新控制信號(hào)濾波器l〇4a、104b的濾波系數(shù)。
[0032] 頻率校正值計(jì)算部107根據(jù)來自控制頻率設(shè)定部101的控制頻率與來自控制信號(hào) 加法器105的控制信號(hào)，將用于校正控制頻率與振動(dòng)噪聲的頻率的偏差的頻率校正值輸出 到控制頻率設(shè)定部101。
[0033] 接著，使用圖1對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式1的動(dòng)作進(jìn)行說明。
[0034] 首先，向有源振動(dòng)噪聲控制裝置100內(nèi)的控制頻率設(shè)定部101輸入表示振動(dòng)噪聲 頻率的頻率信息?？刂祁l率設(shè)定部101根據(jù)該頻率信息與后述的來自頻率校正值計(jì)算部 107的頻率校正值A(chǔ)f(n)求出控制頻率f(n)，對(duì)余弦波生成器102與正弦波生成器103設(shè) 定控制頻率f(n)。控制頻率f(n)可以根據(jù)振動(dòng)噪聲的頻率信息所指示的頻率F(n)與頻率 校正值A(chǔ)f(n)，例如以下式1的方式?jīng)Q定。
[0035][式1]
[0036] f(n) =F(n) +Af(n)
[0037] 其中，n為正整數(shù)，表示數(shù)字信號(hào)處理中的采樣時(shí)刻。
[0038] 在頻率信息所指示的頻率F(n)與控制頻率不存在偏差的情況下，或者在裝置剛 剛開始進(jìn)行動(dòng)作之后的情況下等，也可能發(fā)生頻率校正值為Af(n) =0、f(n) =F(n)的情 況。
[0039] 余弦波生成器102向控制信號(hào)濾波器104a和濾波系數(shù)更新部106輸出控制頻率 f(n)的余弦波信號(hào)x〇(