[发明专利]主动型噪声降低装置和主动型噪声降低方法

说明书

主动型噪声降低装置具有基准信号生成部、自适应滤波器部、控制声输出部、误差信号检测部。自适应滤波器部具有控制信号生成部、滤波器系数更新部、步长设定部。控制信号生成部使基准信号乘以滤波器系数来生成控制信号。滤波器系数更新部基于参照信号和误差信号来更新滤波器系数，以使误差信号最小。步长设定部设定表示滤波器系数的更新量的步长参数。滤波器系数更新部基于音频信息特征量和控制信号的变化来设定用于调整步长参数的步长调整系数。

技术领域

本发明涉及一种主动地降低伴随移动体的发动机振动而在车厢内产生的发动机蜂鸣声的主动型噪声降低装置和主动型噪声降低方法。

背景技术

近年，通过针对车辆行驶时在车厢内产生的发动机蜂鸣声干涉相位相反且振幅相等的控制声来降低发动机蜂鸣声的主动型噪声降低装置正在被实用化。发动机蜂鸣声是发动机的振动经由车体传递从而使作为封闭空间的车厢在一定的条件下发生共振而产生的辐射声(日语：放射音)，发动机蜂鸣声具有与发动机的转速同步的显著的周期性。

主动型噪声降低装置具有自适应滤波器，该自适应滤波器通过使发动机振动的传递系统中的传递函数自适应，来生成应向控制点输出的控制声的信号Y(n)(下面称作“控制信号Y(n)”)。自适应滤波器具有生成控制信号Y(n)的控制信号生成部、以及更新控制信号生成部的滤波器系数W(n)的滤波器系数更新部。

在前馈控制方式的自适应滤波器中，控制信号生成部例如使基于发动机脉冲的基准信号X(n)与滤波器系数W(n)相乘来生成控制信号Y(n)。朝向控制点输出与该控制信号Y(n)对应的控制声。另外，滤波器系数更新部基于与残留于控制点的残留噪声对应的信号E(n)(控制对象声与控制声的差分、下面称作“误差信号E(n)”)和参照信号R(n)来逐次更新滤波器系数W(n)，以使误差信号E(n)变小。对滤波器系数更新部例如应用LMS算法(LMS：Least Mean Square：最小均方)等优化算法。

在自适应滤波器的抽头长度为“1”的情况下、即为1抽头自适应滤波器的情况下，以固定间隔测定数据的采样的时刻(n+1)(n为正的整数)的滤波器系数W(n+1)用下式(1)表示。在式(1)中，μ为用于控制滤波器系数W(n)的更新量、即收敛速度的参数，被称作步长参数。如果步长参数μ小，则收敛精度提高，但收敛速度变慢。

[数1]

W(n+1)＝W(n)-μ·E(n)·R(n)···(1)

另外，主动型噪声降低装置所使用的基准信号X(n)通常包含相当于发动机转频(日语：回転数)的频率(发动机转频[rpm]/60[sec]、下面称作“基本频率”。)的高阶的频率分量。例如，在为直列四缸发动机的情况下，在曲轴旋转2周的期间爆发四次，因此基本频率的偶数倍的频率分量、即2N阶分量(N为正的整数)为基准信号X(n)的主要分量。也就是说，基准信号X(n)包含成为基波的2阶分量、成为高次谐波的4阶分量、6阶分量…。以往，通过使基准信号X(n)所包含的所有阶次分量乘以相同的滤波器系数W(n)来生成控制信号Y(n)。

在此，对将上述的主动型噪声降低装置应用于再现音频信号的车厢内环境的情况进行说明。在音频信号被输入至信号E(n)的情况下，使用音频信号来进行滤波器系数W(n)的更新，因此有可能消除音频信号。作为解决这样的问题的技术，例如具有专利文献1、2。在专利文献1、2中，公开了如下一种技术：通过根据音频信号的输出水平的大小减小步长参数μ来减慢更新速度，从而降低消音效果对音频信号的影响。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平3-178845号公报

专利文献2：日本特开2008-213755号公报

发明内容