η)和來自頻率權(quán)重部56的第I權(quán)重干擾信號功率Pweil (η)、第2權(quán)重干擾信號功率Pwei2(n)，根據(jù)這些信號功率計(jì)算信干比SIR(n)并輸出。信干比SIR(n)例如能夠按照下面的式子進(jìn)行計(jì)算。
[0095]SIR (n) = Pes (n) / (Pwei I (n) +Pwei2 (η) +Pes (η)) (6)
[0096]在此，前述的自適應(yīng)陷波濾波器組55中包含的自適應(yīng)陷波濾波器僅是輸入輸出不同，結(jié)構(gòu)和動作都是相同的。圖8是這些自適應(yīng)陷波濾波器的結(jié)構(gòu)圖，根據(jù)該圖說明本發(fā)明的自適應(yīng)陷波濾波器的結(jié)構(gòu)和動作。
[0097]在圖8中，自適應(yīng)陷波濾波器55χ由正弦波/余弦波生成部55a、單抽頭濾波器部55b、減法部55c、單抽頭濾波系數(shù)更新部55d和平均信號功率計(jì)算部55e構(gòu)成。
[0098]正弦波/余弦波生成部55a在接收到被輸入自適應(yīng)陷波濾波器55x的頻率F (η)時(shí)，輸出頻率F (η)的正弦波s (η)和余弦波c (η)。其中，正弦波/余弦波生成部55a在所輸入的頻率F (η)變化時(shí)，變更按照該變化要輸出的正弦波s (η)和余弦波c (η)的頻率。
[0099]單抽頭濾波器部55b接收來自正弦波/余弦波生成部55a的正弦波s (η)和余弦波c (η)，將正弦波s (η)與系數(shù)Ds (η)相乘、將余弦波c (η)與系數(shù)Dc (η)相乘后再相加，輸出合成信號sc (η)。即，
[0100]sc (n) = Ds (n) s (n) +Dc (n) c (η) (7)
[0101]減法部55c接收被輸入自適應(yīng)陷波濾波器55x的誤差信號e (η)和來自單抽頭濾波器部55b的合成信號sc (η)，從誤差信號e(n)減去合成信號sc (η)，輸出殘差信號b (η)。即，
[0102]b (n) =e(n)_sc(n) (8)
[0103]單抽頭濾波系數(shù)更新部55d接收來自正弦波/余弦波生成部55a的正弦波s (η)和余弦波c (η)、以及來自減法部55c的殘差信號b (η)，以使殘差信號b (η)中的頻率F (η)成分減小的方式更新單抽頭濾波系數(shù)更新部55d的系數(shù)Ds (n)、Dc (η)。該系數(shù)更新能夠使用LMS算法等自適應(yīng)算法。使用LMS算法時(shí)的系數(shù)更新用下式表示。
[0104]Ds (n+1) = Ds (η) + γ.s (n) b (η)
[0105]Dc (η+1) = Dc (η) + γ.c (η) b (η) (9)
[0106]其中，γ表示規(guī)定的常數(shù)，用于規(guī)定系數(shù)Ds (η)、Dc (η)的更新步幅。
[0107]平均信號功率計(jì)算部55e讀出單抽頭濾波器部55b的系數(shù)Ds (n)、Dc (η)，根據(jù)這些系數(shù)計(jì)算誤差信號e(n)中包含的頻率F(n)成分的平均信號功率P (η)，并輸出到自適應(yīng)陷波濾波器55χ的外部。根據(jù)單抽頭濾波系數(shù)更新部55d的動作，如果頻率F (η)成分從殘差信號Mn)中幾乎消失，則合成信號sc (η)成為與誤差信號e (η)的頻率F (η)成分大致相同的信號，因而能夠根據(jù)合成信號sc (η)的平均信號功率Ρ(η)求出誤差信號e(n)的頻率F (η)成分的信號功率。根據(jù)系數(shù)Ds (n)、Dc (η)用下式求出合成信號sc (η)的平均信號功率 P (η)。
[0108]P (η) = (I/ V 2) (Ds2 (n) +Dc2 (η)) (10)
[0109]式(10)的平均信號功率P(n)是按照對每個(gè)采樣輸入的誤差信號e(n)和頻率F(η)逐次計(jì)算出來的，因而即使是振動噪聲的頻率變化時(shí)，也能夠快速根據(jù)新的頻率計(jì)算殘留振動噪聲信號功率和干擾信號功率，并求出信干比。
[0110]如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式2的有源振動噪聲控制裝置，通過根據(jù)使適應(yīng)誤差信號的自適應(yīng)陷波濾波器的系數(shù)計(jì)算殘留振動噪聲信號功率和干擾信號功率，即使是振動噪聲的頻率變化時(shí)，也能夠快速根據(jù)新的頻率求出信干比，具有能夠高精度地檢測干擾的效果。
[0111]另外，本申請發(fā)明能夠在本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行各實(shí)施方式的自由組合、或者各實(shí)施方式的任意的構(gòu)成要素的變形、或者在各實(shí)施方式中省略任意的構(gòu)成要素。
[0112]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0113]如上所述，本發(fā)明的有源振動噪聲控制裝置使產(chǎn)生與例如機(jī)械類部件產(chǎn)生的振動或者噪聲抵消的振動或者噪聲，以降低振動或者噪聲，適合于降低例如汽車的引擎的振動和噪聲。
[0114]標(biāo)號說明
[0115]I聲源信號生成部；2控制信號濾波器；3參照信號濾波器；4濾波系數(shù)更新部；5信干比計(jì)測部；6更新控制部；51殘留振動噪聲提取濾波器；52干擾提取濾波器；53頻率權(quán)重濾波器；54SIR計(jì)算部；55自適應(yīng)陷波濾波器組；55a正弦波/余弦波生成部；55b單抽頭濾波器部；55c減法部；55d單抽頭濾波系數(shù)更新部；55e平均信號功率計(jì)算部；55x自適應(yīng)陷波濾波器；56頻率權(quán)重部；57SIR計(jì)算部；100有源振動噪聲控制裝置；200輸出器；300檢測器；400振動噪聲源；500 二次路徑；551第I自適應(yīng)陷波濾波器；552第2自適應(yīng)陷波濾波器；553第3自適應(yīng)陷波濾波器；600干擾源。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種有源振動噪聲控制裝置，其中，該有源振動噪聲控制裝置具有: 控制信號濾波器，其被輸入根據(jù)控制頻率決定的聲源信號，并輸出控制信號，其中，該控制頻率是按照發(fā)出振動噪聲的振動噪聲源而確定的； 濾波系數(shù)更新部，其根據(jù)誤差信號和所述聲源信號更新所述控制信號濾波器的系數(shù)，其中，該誤差信號是根據(jù)所述振動噪聲和以所述控制信號為基礎(chǔ)生成的二次振動噪聲之間的干涉的結(jié)果而得到的； 信干比計(jì)測部，其根據(jù)所述控制頻率和所述誤差信號，輸出由所述誤差信號中包含的所述振動噪聲和干擾決定的信干比；以及 更新控制部，其根據(jù)所述信干比調(diào)節(jié)所述濾波系數(shù)更新部的更新步幅。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源振動噪聲控制裝置，其中， 所述信干比計(jì)測部根據(jù)所述誤差信號中的所述控制頻率的殘留振動噪聲信號功率、和不同于所述控制頻率的至少一個(gè)以上的頻率或者頻帶的干擾信號功率來計(jì)算所述信干比。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源振動噪聲控制裝置，其中， 所述信干比計(jì)測部根據(jù)適應(yīng)于所述誤差信號的自適應(yīng)陷波濾波器的系數(shù)，計(jì)算殘留振動噪聲信號功率。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源振動噪聲控制裝置，其中， 所述信干比計(jì)測部根據(jù)適應(yīng)于所述誤差信號的自適應(yīng)陷波濾波器的系數(shù)，計(jì)算所述干擾信號功率。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源振動噪聲控制裝置，其中， 所述信干比計(jì)測部對所述誤差信號中的除所述控制頻率以外的頻帶的信號或者干擾信號功率按成分施加規(guī)定的頻率權(quán)重。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源振動噪聲控制裝置，其中， 所述信干比計(jì)測部具有: 殘留振動噪聲提取濾波器，其從所述誤差信號中提取所述控制頻率的殘留振動噪聲信號；以及 干擾提取濾波器，其提取除所述控制頻率以外的頻帶的干擾信號。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有源振動噪聲控制裝置，其中， 所述信干比計(jì)測部具有對所述干擾信號施加規(guī)定的頻率權(quán)重的頻率權(quán)重濾波器。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有源振動噪聲控制裝置，其中， 所述頻率權(quán)重隨著與所述控制頻率的距離增大而衰減。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源振動噪聲控制裝置，其中， 所述更新控制部在所述信干比越大時(shí)越增大更新步幅，在所述信干比越小時(shí)越減小更新步巾畐。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源振動噪聲控制裝置，其中， 所述更新控制部在由所述誤差信號中包含的所述振動噪聲和干擾決定的所述信干比低于規(guī)定的閾值的情況下將更新步幅設(shè)定為零。
【專利摘要】控制信號濾波器(2)被輸入根據(jù)控制頻率而設(shè)定的聲源信號，并輸出控制信號，該控制頻率是按照產(chǎn)生振動噪聲的振動噪聲源而確定的。濾波系數(shù)更新部(4)根據(jù)聲源信號和誤差信號對控制信號濾波器(2)的系數(shù)進(jìn)行更新。信干比計(jì)測部(5)根據(jù)控制頻率和誤差信號輸出根據(jù)誤差信號中包含的振動噪聲和干擾而決定的信干比。更新控制部(6)根據(jù)信干比調(diào)節(jié)濾波系數(shù)更新部(4)的更新步幅。
【IPC分類】G10K11/178
【公開號】CN105009201
【申請?zhí)枴緾N201380073468
【發(fā)明人】矢野敦仁
【申請人】三菱電機(jī)株式會社
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2013年2月20日
【公告號】DE112013006700T5, US20150356966, WO2014128856A1