(57)【要約】  設置位置を騒音源近傍に限る必要がなく、且つ、広い範囲で騒音を低減できる能動騒音制御装置を提供する。所望の制音対象領域（１０４）内の制音対象音を相殺する能動騒音制御装置（１０）であって、波面制御信号に基づいて、制御音を出力する複数の制御音出力部（１７１〜１７ｎ）と、前記複数の制御音出力部（１７１〜１７ｎ）の夫々に対し、前記波面制御信号を出力する波面制御部（９）とを備え、前記波面制御部（９）は、前記複数の制御音出力部の夫々から出力される前記制御音の合成音が、予め設定された位置の仮想音源（１１）から前記制音対象領域（１０４）に向かう方向に出力され、且つ、前記制音対象領域（１０４）で前記制音対象音を相殺するように、前記波面制御信号を生成する。
2012137448.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望の制音対象領域内の制音対象音を相殺する能動騒音制御装置であって、
波面制御信号に基づいて、制御音を出力する複数の制御音出力部と、
前記複数の制御音出力部の夫々に対し、前記波面制御信号を出力する波面制御部とを備え、
前記波面制御部は、前記複数の制御音出力部の夫々から出力される前記制御音の合成音が、予め設定された位置の仮想音源から前記制音対象領域に向けて出力されるように、且つ、前記制音対象領域で前記制音対象音が相殺されるように、前記波面制御信号を生成する
能動騒音制御装置。
【請求項２】
騒音源から出力される前記制音対象音の出力方向に、前記制音対象音を聴くことが可能な非制音対象領域が設定され、前記騒音源から出力される前記制音対象音の出力方向とは別の方向に、前記制音対象領域が設定されている場合に、
前記波面制御部は、前記仮想音源から出力される前記合成音が、前記騒音源から出力される前記制音対象音の出力方向とは別の方向にむけて出力されるように、前記波面制御信号を生成する
請求項１に記載の能動騒音制御装置。
【請求項３】
前記波面制御部は、前記制音対象領域において、前記合成音の位相が前記制音対象音の位相と逆位相となり、前記合成音の振幅が、前記制音対象音の振幅と同じになるように、前記波面制御信号を設定する
請求項１または２に記載の能動騒音制御装置。
【請求項４】
前記波面制御部は、
前記制御音の生成に用いる入力信号の位相を反転させた反転信号を生成する反転部と、
前記反転信号を、所定の遅延量で遅延させて反転遅延信号を生成する遅延補正部と、
前記反転遅延信号に対しデジタルフィルタ処理を実行して、前記波面制御信号を生成するデジタルフィルタ処理部と、を有する
請求項１〜３の何れか１項に記載の能動騒音制御装置。
【請求項５】
前記波面制御部は、
前記制音対象音が出力されている状態で、前記制御音の出力を停止し、音を検出する検出装置を用いて前記制音対象音を検出し、検出結果に基づいて騒音伝達関数を算出する騒音伝達関数算出処理と、前記制音対象音が出力されていない状態で、前記複数の制御音出力部から測定用の制御音を出力し、前記検出装置を用いて前記測定用の制御音の測定用の合成音を検出し、検出結果に基づいて合成音伝達関数を算出する合成音伝達関数算出処理と、を実行する波面算出部と、
前記波面算出部で算出された前記騒音伝達関数および前記合成音伝達関数に基づいて、前記遅延量を設定する遅延量制御部とを有する
請求項４に記載の能動騒音制御装置。
【請求項６】
前記波面制御部は、さらに、
ゲイン補正値に基づいて前記反転遅延信号のゲインを調整するゲイン補正部と、
前記波面算出部で算出された前記騒音伝達関数および前記合成音伝達関数に基づいて、前記合成音の波面と前記制音対象音の波面の一致度が大きくなるように、ゲイン補正値を求めるゲイン制御部とを有する
請求項４または５に記載の能動騒音制御装置。
【請求項７】
前記検出装置は、少なくとも２個以上のマイクからなり、前記制御音の合成音の同位相部によって形成される円弧に沿って等間隔に配置される
請求項５に記載の能動騒音制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制音対象領域の騒音を相殺する能動騒音制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の能動騒音制御装置としては、例えば、騒音源の近傍に多数設置したスピーカから、騒音（制音対象音）とは逆位相の制御音を出力することにより、騒音源から生じる騒音を、広い範囲で低減する装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
ここで、図１Ａは、特許文献１に記載された従来の能動騒音制御装置を備える空気調和室内機１の鉛直方向の断面を示す断面図であり、図１Ｂは、空気調和室内機１を、図１Ａの図面下側からみた平面図（下面視図）である。【０００４】
図１Ａおよび図１Ｂに示すように、空気調和室内機１は、騒音を発生するターボファン２、熱交換器３、空気調和室内機１の下方端面に設けられた吸い込みグリル４、ターボファン２から発生する騒音の伝播方向（図の下方向）と同じ方向に、騒音とは逆位相の制御音を放射する発音手段５を備えている。【０００５】
図１Ｂに示すように、発音手段５は、５つのスピーカ５ａ〜スピーカ５ｅで構成されており、空気の流路部６を囲むように、アレイ状に取り付けられている。スピーカ５ａ〜スピーカ５ｅ同士の設置間隔ｄは、ターボファン２から発生する騒音の最高周波数の音の波長の１／２より短く設定されている。また、スピーカ５ａとターボファン２との間の設置間隔ｈは、スピーカ５ａ〜スピーカ５ｅ同士の設置間隔ｄと同様に、上記騒音の最高周波数の音の波長の１／２より短く設定されている。このように、ターボファン２とスピーカ５ａ、及び、スピーカ５ａ〜スピーカ５ｅ同士を、設置間隔ｈおよび設置間隔ｄが騒音の最高周波数の音の波長に比べて短くなるように、近接に配置することにより、騒音の伝搬波面とスピーカ５ａ〜スピーカ５ｅからの逆位相音の伝搬波面をほぼ一致させることが出来る。その結果、３次元空間の広い範囲で騒音を低減することが出来る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３０７２１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来の能動騒音制御装置では、例えば、騒音の最高周波数が５００［Ｈｚ］の場合、ターボファン２とスピーカ５ａの設置間隔ｈ、及びスピーカ５ａ〜スピーカ５ｅ同士の設置間隔ｄを５００［Ｈｚ］の波長の１／２である３４［ｃｍ］以下になるよう配置する必要がある。従って、従来の能動騒音制御装置は、騒音源近傍に発音手段５を配置出来るスペースが無い機器には適用出来ないという問題がある。【０００８】
尚、一般的に、騒音源と発音手段との距離が離れるほど、騒音を低減できる範囲が狭くなる。このため、配置スペースが限られる機器において、騒音源から離れた位置に能動騒音制御装置を設置した場合には、騒音を低減できる範囲が狭くなり、騒音を低減したい領域（制音対象領域）全体で騒音を低減できなくなる可能性がある。【０００９】
本発明は、設置位置を騒音源近傍に限る必要がなく、且つ、広い範囲で騒音を低減できる能動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】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明に係る能動騒音制御装置は、所望の制音対象領域内の制音対象音を相殺する能動騒音制御装置であって、波面制御信号に基づいて、制御音を出力する複数の制御音出力部と、前記複数の制御音出力部の夫々に対し、前記波面制御信号を出力する波面制御部とを備え、前記波面制御部は、前記複数の制御音出力部の夫々から出力される前記制御音の合成音が、予め設定された位置の仮想音源から前記制音対象領域に向けて出力されるように、且つ、前記制音対象領域で前記制音対象音が相殺されるように、前記波面制御信号を生成する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の能動騒音制御装置によれば、配置スペースが限られる機器であっても、広い範囲で騒音を低減可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】図１Ａは、従来の能動騒音制御装置を備える空気調和室内機の一構成例を示す概略断面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、従来の能動騒音制御装置を備える空気調和室内機の一構成例を示す概略平面図（下面視図）である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の実施の形態１における能動騒音制御装置の設置例を示す概略図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の実施の形態１における能動騒音制御装置と騒音源との配置関係を示す概略ブロック図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１における能動騒音制御装置の一構成例を示す概略ブロック図である。
【図４】図４は、波面合成理論に基づくフィルタ係数の計算で用いるパラメータを説明する模式図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１における能動騒音制御装置と騒音源との配置関係を示す概略平面図（上面視図）である。
【図６】図６は、騒音源から出力される制音対象音の騒音波面の一例を示す波面図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１における能動騒音制御装置のうち、騒音伝達関数の算出にかかる部分を示す概略部分ブロック図である。
【図８】図８は、点音源の仮想音源を生成した場合における合成音の合成音波面の一例を示す波面図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態１における能動騒音制御装置のうち、合成音伝達関数の算出にかかる部分を示す概略部分ブロック図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、騒音伝達関数のインパルス応答を示す波形図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、合成音伝達関数のインパルス応答を示す波形図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態１における能動騒音制御装置による騒音低減結果の一例を示す波面図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態３における能動騒音制御装置のうち、ゲイン補正を行う追加構成を示す概略部分ブロック図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態４における能動騒音制御装置の一構成例を示す概略ブロック図である。
【図１４】図１４は、波面合成理論に基づくフィルタ係数の計算で用いるパラメータを説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（本発明に係る能動騒音制御装置の概要）
本発明に係る能動騒音制御装置は、所望の制音対象領域内の制音対象音を相殺する能動騒音制御装置であって、波面制御信号に基づいて、制御音を出力する複数の制御音出力部と、前記複数の制御音出力部の夫々に対し、前記波面制御信号を出力する波面制御部とを備え、前記波面制御部は、前記複数の制御音出力部の夫々から出力される前記制御音の合成音が、予め設定された位置の仮想音源から前記制音対象領域に向けて出力されるように、且つ、前記制音対象領域で前記制音対象音が相殺されるように、前記波面制御信号を生成する。
【００１４】
このように構成することによって、音響出力部の設置位置を、騒音源近傍に限る必要がなくなり、且つ、騒音源と音響出力部の相対位置関係に関わらず広い領域で騒音を低減することが可能になる。
【００１５】
尚、制音対象音の相殺とは、制音対象音を完全に消すことだけでなく、低減することを含む。望ましくは、人の気にならない程度に低減することである。
【００１６】
さらに望ましくは、本発明に係る能動騒音制御装置の一態様は、騒音源から出力される前記制音対象音の出力方向に、前記制音対象音を聴くことが可能な非制音対象領域が設定され、前記騒音源から出力される前記制音対象音の出力方向とは別の方向に、前記制音対象領域が設定されている場合に、前記波面制御部は、前記仮想音源から出力される前記合成音が、前記騒音源から出力される前記制音対象音の出力方向とは別の方向にむけて出力されるように、前記波面制御信号を生成する。
【００１７】
さらに望ましくは、本発明に係る能動騒音制御装置の一態様は、前記波面制御部は、前記制音対象領域において、前記合成音の位相が前記制音対象音の位相と逆位相となり、前記合成音の振幅が、前記制音対象音の振幅と同じになるように、前記波面制御信号を設定する。
【００１８】
さらに望ましくは、本発明に係る能動騒音制御装置の一態様は、前記波面制御部は、前記制御音の生成に用いる入力信号の位相を反転させた反転信号を生成する反転部と、前記反転信号を、所定の遅延量で遅延させて反転遅延信号を生成する遅延補正部と、前記反転遅延信号に対しデジタルフィルタ処理を実行して、前記波面制御信号を生成するデジタルフィルタ処理部と、を有する。
【００１９】
さらに望ましくは、本発明に係る能動騒音制御装置の一態様は、前記波面制御部は、前記制音対象音が出力されている状態で、前記制御音の出力を停止し、音を検出する検出装置を用いて前記制音対象音を検出し、検出結果に基づいて騒音伝達関数を算出する騒音伝達関数算出処理と、前記制音対象音が出力されていない状態で、前記複数の制御音出力部から測定用の制御音を出力し、前記検出装置を用いて前記測定用の制御音の測定用の合成音を検出し、検出結果に基づいて合成音伝達関数を算出する合成音伝達関数算出処理と、を実行する波面算出部と、前記波面算出部で算出された前記騒音伝達関数および前記合成音伝達関数に基づいて、前記遅延量を設定する遅延量制御部とを有する。
【００２０】
さらに望ましくは、本発明に係る能動騒音制御装置の一態様は、前記波面制御部は、さらに、ゲイン補正値に基づいて前記反転遅延信号のゲインを調整するゲイン補正部と、前記波面算出部で算出された前記騒音伝達関数および前記合成音伝達関数に基づいて、前記合成音の波面と前記制音対象音の波面の一致度が大きくなるように、ゲイン補正値を求めるゲイン制御部とを有する。
【００２１】
さらに望ましくは、本発明に係る能動騒音制御装置の一態様は、前記検出装置は、少なくとも２個以上のマイクからなり、前記制御音の合成音の同位相部によって形成される円弧に沿って等間隔に配置される。
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の望ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、処理、処理の順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、より望ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。
【００２３】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る能動騒音制御装置について、図２Ａ〜図１１を基に説明する。
【００２４】
本発明の実施の形態１に係る能動騒音制御装置は、複数の制御スピーカ（制御音出力部に相当）と、制御スピーカを駆動制御する波面制御部を備え、当該複数の制御スピーカが出力する制御音の合成音により、所望の制音対象領域内の制音対象音を相殺するものである。
【００２５】
ここで、図２Ａは、本実施の形態１における能動騒音制御装置の設置例を表した概略ブロック図である。図２Ｂは、本実施の形態１における能動騒音制御装置と騒音源との配置関係を表した概略ブロック図であり、図２Ａの住居空間を上から見た上面視図に相当する。
【００２６】
図２Ａおよび図２Ｂに示すように、本実施の形態１では、能動騒音制御装置１０が、一般の居室１０１に適用される場合を想定して説明する。図２Ｂに示すように、当該居室１０１は、図面下側に設定されたＴＶ視聴エリア１０３（非制音対象領域）に向けて音声を出力するように、ＴＶ１０２が設置されている。本実施の形態１では、ＴＶ１０２の再生スピーカ１０２ａ、１０２ｂを騒音源７とし、ＴＶ１０２の再生スピーカ１０２ａ、１０２ｂから出力される音声を制音対象音として説明する。
【００２７】
また、能動騒音制御装置１０は、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、図面左側の壁面に埋め込んだ状態で固定的に設定されている。即ち、本実施の形態１の能動騒音制御装置１０は、制音対象音を発生する騒音源７から離れた位置に設置されている。能動騒音制御装置１０は、ＴＶ１０２の位置に設定された仮想音源１１から、図面右側の空間に設定された制音対象領域１０４に向けて合成音を出力し、制音対象音を相殺するように構成されている。
【００２８】
尚、本実施の形態１では、能動騒音制御装置１０が、一般の住居に適用される場合を想定しているが、これに限るものではなく、オフィス等、他の空間であっても良い。また、騒音対象音は、ＴＶ１０２の再生スピーカ１０２ａ、１０２ｂが出力する音声に限られるものではなく、オーディオ機器等の他の映像機器等が出力する音声であっても良い。この場合、騒音源７は、当該音声を出力する機器となる。また、制音対象領域１０４および非制音対象領域は、居室の利用形態や騒音源７によって適切に設定する。
【００２９】
（実施の形態１における能動騒音制御装置の構成）
本実施の形態１における能動騒音制御装置の構成について、図３を基に説明する。ここで、図３は、実施の形態１における能動騒音制御装置１０の概略構成例を示す概略ブロック図である。
【００３０】
図３に示すように、能動騒音制御装置１０は、反転部１２、遅延補正部１３、波面算出部１４、遅延量制御部１５、複数の制御フィルタ１６１、１６２、・・・、１６ｎ（ｎは２以上の整数）を有するデジタルフィルタ処理部１６、および、測定信号発生部１８を有する波面制御部９と、複数の制御スピーカ１７１、１７２、・・・、１７ｎ（制御音出力部に相当）を有する音響出力部１７と、制御音を生成するための入力信号を受け付けるための入力信号用端子（図示せず）と、音を検出する検出装置８から出力される検出信号を受け付けるための検出信号用端子（図示せず）とを備えている。尚、本実施の形態１では、入力信号および検出信号を取得するための構成として、入力信号用端子および検出信号用端子を例示したが、入力信号および検出信号の取得方法は、これに限るものではない。また、検出装置８は、本発明の必須構成ではない。
【００３１】
反転部１２は、入力信号の位相を反転させて反転信号を生成し、遅延補正部１３に出力する。ここで、入力信号は、ＴＶ１０２の再生スピーカ１０２ａ、１０２ｂから音声を出力させるための信号、即ち、放送信号である場合を想定している。尚、騒音源７として、オーディオ機器等を想定している場合には、当該オーディオ機器から、音声を出力するための信号を、入力信号として受け付けるように構成する。
【００３２】
遅延補正部１３は、反転部１２から出力された反転信号を、遅延量制御部１５で設定された遅延量で遅延させて反転遅延信号を生成し、デジタルフィルタ処理部１６に出力する。
【００３３】
波面算出部１４は、検出装置８から出力された検出信号に基づいて、制音対象音の騒音波面の分布を示す騒音伝達関数と、測定用の制御音で構成される測定用の合成音の合成音波面の分布を示す合成音伝達関数を計算し、波面情報として遅延量制御部１５に出力する。
【００３４】
遅延量制御部１５は、波面算出部１４から出力された波面情報に基づいて、騒音波面７ｗと合成音波面１１ｗが逆位相の関係になるように、反転信号の遅延量を設定する。より詳細には、遅延量制御部１５は、本実施の形態１では、制音対象音の騒音伝達関数から求められるインパルス応答の時間遅れと、測定用の合成音の合成音伝達関数から求められるインパルス応答の時間遅れとの差Δτを算出する遅延量算出部１５ｂと、Δτに基づいて、反転信号の遅延量を決定する遅延量決定部１５ａとを有する。
【００３５】
デジタルフィルタ処理部１６は、制御フィルタ１６ｉ（ｉ＝１〜ｎ）が、遅延補正部１３から出力された反転遅延信号に対し、後述するフィルタ係数を用いてデジタルフィルタ処理を実行して、制御スピーカ１７ｉを駆動する。デジタルフィルタ処理部１６は、複数の制御音の合成音に対応する仮想音源１１が、予め設定された位置に形成され、仮想音源１１の出力方向が制音対象領域１０４に向かう方向となるように、且つ、複数の制御音の合成音の同位相部が円弧を形成する領域が、制音対象領域１０４と重なるように、波面制御信号を生成し、制御スピーカ１７ｉに出力する。
【００３６】
より詳細には、制御フィルタ１６ｉは、仮想音源１１として点音源を仮定した場合に、入力される信号に対し、公知の波面合成理論に基づくフィルタ係数を用いてデジタルフィルタ処理を行い、制御スピーカ１７ｉを駆動する（駆動処理）。尚、波面合成理論は、直線上に配置された複数の制御スピーカから出力される制御音の合成音の合成音波面が、所望の波面となるように、制御スピーカ夫々について、制御音を設定する理論である。合成音理論の詳細は、例えば、Ｅｄｗｉｎ  Ｖｅｒｈｅｉｊｅｎ著「Ｓｏｕｎｄ  ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｂｙ  ｗａｖｅ  ｆｉｅｌｄ  ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ」Ｄｅｌｆｔ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（１９９７）（非特許文献）に開示されている。
【００３７】
制御フィルタ１６ｉにおけるデジタルフィルタ処理で用いるフィルタ係数について、図４を基に説明する。ここで、図４は、波面合成理論に基づくフィルタ係数計算式のパラメータを説明する模式図である。図４では、ｘｙ直交座標系を用いており、複数の制御スピーカ１７１〜１７ｎの配置方向が、ｙ軸方向となっている。
【００３８】
制御フィルタ１６ｉのフィルタ係数は、周波数ωの関数として表される。フィルタ係数Ｑｉ（ω）は、仮想音源１１を制御スピーカ１７１〜１７ｎの制御音の出力方向に形成する場合、制御スピーカ１７ｉと仮想音源１１を結ぶ線分の長さｒｉ、および、ｘ軸と上記線分とが成す角度φｉを用いて、以下の式（１）で求められる。
【００３９】
【数１】
2012137448.tif 000003
【００４０】
ただし、式（１）において、ｋは周波数［Ｈｚ］／音速［ｍ／ｓ］を表す。また、αはフィルタゲインを決定するパラメータであり、合成音波面１１ｗのレベルが騒音波面７ｗのレベルに等しくなるように調整する。
【００４１】
尚、長さｒｉおよび角度φｉは、制御スピーカ１７ｉに対する仮想音源１１の位置で決まるが、本実施の形態１では、仮想音源１１の位置は、騒音源７（ＴＶ１０２の再生スピーカ１０２ｂ）の位置と一致するように設定している。本実施の形態１では、騒音源７が、音響出力部１７の前方２［ｍ］の位置（ｒｉ×ｃｏｓφｉ＝２となる位置）に設置されている場合について説明する。
【００４２】
尚、本実施の形態１では、制御スピーカ１７１〜１７ｎおよび仮想音源１１が固定されている場合を想定しているので、フィルタ係数Ｑ１（ω）〜Ｑｎ（ω）は、予め固定的に設定しておく場合を想定している。
【００４３】
音響出力部１７は、波面制御信号に基づいて制御音を出力する。音響出力部１７は、本実施の形態１では、１２［ｃｍ］間隔で設置された３２個（ｎ＝３２）の制御スピーカ１７１〜１７３２で構成される場合を想定して説明する。
【００４４】
（実施の形態１における能動騒音制御装置の動作）
次に、本実施の形態１における能動騒音制御装置１０の動作について図５を基に説明する。ここで、図５は、騒音を発生する騒音源７と、騒音の同位相部を示す騒音波面７ｗと、音を検出する検出装置８と、能動騒音制御装置１０と、能動騒音制御装置１０が発する制御音の合成音に対応する仮想音源１１と、合成音の同位相部を示す合成音波面１１ｗとの位置関係を模式的に示す概略ブロック図である。図５に示すように、本実施の形態１では、仮想音源１１の位置が、騒音源７（ＴＶ１０２の再生スピーカ１０２ａ、１０２ｂ）の位置と一致するように設定されている。また、検出装置８は、複数のマイクで構成される場合を想定している。
【００４５】
能動騒音制御装置１０は、通常の制音動作と、制音動作で用いる遅延量を設定するための遅延量設定動作を実行するように構成されている。
【００４６】
ここで、本実施の形態１では、制音動作は、騒音源７から騒音が出力されているときは常時実行する場合を想定しているが、操作入力などにより、制音動作を実行するか否かを設定可能に構成しても良い。また、遅延量設定動作は、本実施の形態１では、能動騒音制御装置１０の設置後、制音動作の最初の実行前に、１回のみ実行する場合を想定しているが、制音動作の前に毎回実行するように構成しても良い。
【００４７】
（制音動作）
通常の制音動作では、能動騒音制御装置１０は、反転部１２が、入力信号（放送信号）の位相を反転させて、反転信号を生成する（反転信号生成処理）。
【００４８】
遅延補正部１３は、反転部１２から反転信号が出力されると、遅延量設定動作において遅延量制御部１５が決定した遅延量で反転信号を遅延させ、反転遅延信号として出力する（遅延補正処理）。
【００４９】
さらに、制御フィルタ１６ｉ（ｉ＝１〜ｎ）が、反転遅延信号に対しデジタルフィルタ処理を実行して、制御スピーカ１７ｉを駆動して制御音を出力させる（駆動処理）。これにより、制音対象音を相殺することができる。
【００５０】
（遅延量設定動作）
遅延量設定動作では、能動騒音制御装置１０は、検出装置８が出力する検出信号に基づき、騒音波面７ｗと合成音波面１１ｗが逆位相の関係になるように、制御音の出力タイミングを調整するための遅延量を算出する。
【００５１】
より詳細には、先ず、波面算出部１４が、騒音源７から制音対象音が出力され、且つ、制御スピーカ１７１〜１７ｎから制御音が出力されていない状態で、入力信号と検出信号に基づいて、検出装置８の設置位置での騒音伝達関数を計算する（騒音伝達関数算出処理）。即ち、ＴＶ１０２の再生スピーカ１０２ａ、１０２ｂから音声が出力され、制御音が出力されていない状態で、放送信号と検出信号に基づいて、検出装置８の設置位置での騒音伝達関数を計算する。
【００５２】
ここで、図６は、騒音源７を点音源とみなした場合において、騒音源７から出力される音、ここでは、１．５［ｋＨｚ］成分の瞬時音圧の分布、すなわち、騒音波面７ｗを示す波面図である。
【００５３】
また、図７は、騒音波面７ｗを算出する場合において、検出装置８と、能動騒音制御装置１０のうち、騒音波面７ｗの算出に関わる部分の構成を示す概略ブロック図である。図７において、検出装置８は、複数のマイク８ａ〜マイク８ｅで構成されている。マイク８ａ〜マイク８ｅは、騒音源７を中心とする同心円状に等角度間隔で配置されている。尚、本実施の形態１では、検出装置８が、５個のマイク８ａ〜マイク８ｅで構成される場合を想定して説明するが、これに限るものではない。
【００５４】
次に、波面算出部１４が、合成音波面１１ｗの合成音伝達関数を算出する（合成音伝達関数算出処理）。
【００５５】
先ず、測定信号発生部１８が、測定用の入力信号を生成し、制御フィルタ１６１〜１６ｎおよび波面算出部１４に入力する。尚、本実施の形態１では、能動騒音制御装置１０内に測定信号発生部１８を構成し、測定信号発生部１８が測定用の入力信号を生成する場合を想定して説明するが、これに限るものではない。測定信号発生部１８は、本発明の必須要素ではないため、例えば、測定信号発生部１８を外部に設けても良い。また、測定用の入力信号として、通常動作における入力信号と同じ信号を用いても良い。
【００５６】
制御フィルタ１６１〜１６ｎは、入力された測定用の入力信号に対し、上述したデジタルフィルタ処理を実行して、制御スピーカ１７１〜１７ｎを駆動し、測定用の制御音を出力させる。これにより、マイク８ａ〜マイク８ｅにおいて、測定用の制御音の合成音が検出され、検出信号として波面算出部１４に出力される。
【００５７】
波面算出部１４は、騒音源７から騒音が放射されていない状態で、マイク８ａ〜マイク８ｅから出力される検出信号と、測定信号発生部１８が生成した測定用の入力信号とに基づいて、マイク８ａ〜８ｅの設置位置での測定用の制御音の合成音の合成音伝達関数を計算する。
【００５８】
ここで、図８は、音響出力部１７の前方１［ｍ］の位置（ｒｉ×ｃｏｓφｉ＝１）に点音源の仮想音源１１を生成した場合において、合成音のうち、１．５［ｋＨｚ］成分の瞬時音圧の分布、すなわち、合成音波面１１ｗを示す波面図である。
【００５９】
また、図９は、合成音波面１１ｗを算出する場合において、仮想音源１１と、検出装置８と、能動騒音制御装置１０のうち、合成音波面１１ｗの算出に関わる部分の構成を示す概略ブロック図である。尚、図９に示す検出装置８の構成は、図７と同じである。
【００６０】
引き続き、遅延量制御部１５は、波面算出部１４が算出した騒音伝達関数と合成音伝達関数に基づいて、合成音波面１１ｗが騒音波面７ｗと同じタイミングで伝搬するように、反転信号の遅延量を決定する（遅延制御処理）。
【００６１】
ここで、図１０Ａは、騒音伝達関数のインパルス応答の一例を示す波形図であり、図１０Ｂは、制御音伝達関数のインパルス応答の一例を示す波形図である。図１０Ａに示すように、マイク８ａ〜マイク８ｅの検出信号に対応する騒音伝達関数のインパルス応答の時間遅れを各々τＨ１〜τＨ５とし、図１０Ｂに示すように、マイク８ａ〜マイク８ｅの検出信号に対応する合成音伝達関数のインパルス応答の時間遅れを各々τＣ１〜τＣ５とする。騒音源７は、通常、所定の大きさを有するため、理想的な点音源では無く、騒音波面７ｗは非等方的である。そのためτＨ１〜τＨ５は一定では無い。一方、合成音波面１１ｗについても、制御スピーカ１７１〜１７ｎの設置間隔、制御スピーカ１７１〜１７ｎの放射指向特性等の影響により非等方的であり、τＣ１〜τＣ５は一定では無い。そこで、遅延量制御部１５の遅延量算出部１５ｂは、以下の式（２）を用い、時間遅れの差の平均値Δτを算出する。
【００６２】
【数２】
2012137448.tif 000004
【００６３】
遅延量制御部１５の遅延量決定部１５ａは、Δτを遅延量として設定し、当該遅延量を示す情報を遅延補正部１３に出力する。以上の遅延量設定動作により、合成音波面１１ｗが騒音波面７ｗと同じタイミングで伝搬するように、制御スピーカ１７１〜１７ｎから出力される制御音の出力タイミングを調整することが出来る。
【００６４】
尚、本実施の形態１では、能動騒音制御装置１０は、騒音源７とほぼ同位置に仮想音源１１が形成されるように制御音を出力するので、図８および図６から確認されるように、仮想音源１１より遠ざかる方向（図面上の右方向）の広い領域で、図５に示す合成音波面１１ｗが騒音波面７ｗとほぼ同じ波面となると考えられる。当該領域が、制音対象領域１０４全体を覆うように設定することにより、制音対象領域１０４全体で、制音対象音を相殺することが可能になる。
【００６５】
図１１は、能動騒音制御装置１０による騒音低減結果の一例を示す波面図である。図１１に示す波面図では、図６と同様に、騒音源７を、点音源として表し、制音対象音である１．５ｋＨｚ成分の音の低減量の分布を表した。騒音波面７ｗと合成音波面１１ｗが一致する広い領域（騒音源７の図面右側領域１０５）で、６ｄＢ以上の騒音低減量が得られることが確認された。また、騒音源７の図面下側領域１０７では、制音対象音は低減されていない。
【００６６】
以上より、図１１および図２Ｂより、本実施の形態１の能動騒音制御装置１０は、ＴＶ１０２の再生スピーカ１０２ａ、１０２ｂの出力方向に設定されたＴＶ視聴エリア１０３は、制音対象音が低減されていない領域１０７と重なるため、ＴＶ１０２の再生スピーカ１０２ａ、１０２ｂから出力される音声の通常の視聴が可能である。さらに、本実施の形態１の能動騒音制御装置１０は、ＴＶ１０２の再生スピーカ１０２ａ、１０２ｂの図面右側に設定された制音対象領域１０４は、騒音波面７ｗと合成音波面１１ｗが一致する領域１０５と重なるため、ＴＶ１０２の再生スピーカ１０２ａ、１０２ｂの音声は聞こえない。例えば、リビングおよびダイニングが同一の居室１０１内にある場合に、リビングにＴＶ視聴エリア１０３を設定し、ダイニングに制音対象領域１０４を設定すれば、ＴＶ視聴エリア１０３（リビング）にいる人については、ＴＶ１０２の通常の視聴を可能にし、且つ、制音対象領域１０４（ダイニング）にいる人については、通常の会話が可能な程度にＴＶ１０２の音声を相殺する。
【００６７】
以上説明したように、本実施の形態１の能動騒音制御装置１０によれば、騒音源７の位置に騒音波面と逆位相の合成音波面を形成する仮想音源１１を生成するので、制御スピーカ１７１〜１７ｎを騒音源７の近傍に配置する必要が無く、様々な騒音環境への適用と広い領域の騒音低減を両立することが出来る。
【００６８】
なお、本実施の形態１では、式（２）では、配置されたマイク８ａ〜８ｅ全ての出力に基づいて処理遅延量Δτを決定しているが、τＨ１〜τＨ５、τＨ１〜τＨ５のうち所定時間を超える時間遅れは式（２）の計算から除外しても良い。
【００６９】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る能動騒音制御装置について図面を基に説明する。
【００７０】
本実施の形態２では、制音対象音として、例えば、住居やオフィスなどで使用される機器から発生する周期性のある騒音を想定している。また、制音対象領域が、当該機器を使用する空間（部屋）である場合を想定している。
【００７１】
本実施の形態２に係る能動騒音制御装置１０は、図３に示す実施の形態１における能動騒音制御装置１０の各構成（反転部１２、遅延補正部１３、波面算出部１４、遅延量制御部１５、デジタルフィルタ処理部１６および測定信号発生部１８を有する波面制御部９と、音響出力部１７と、入力信号用端子と、検出信号用端子）に加え、制音対象音を検出する検出部（図示せず）を備えている。
【００７２】
（実施の形態２における能動騒音制御装置の動作）
次に、本実施の形態２における能動騒音制御装置１０の動作について説明する。能動騒音制御装置１０は、実施の形態１と同様に、通常の制音動作と、制音動作で用いる遅延量を設定するための遅延量設定動作を実行する。
【００７３】
（制音動作）
通常の制音動作について説明する。上述したように、本実施の形態１では、制音対象音として、周期性のある騒音を想定しているため、騒音源７の位置において制音対象音を検出した信号を、入力信号として用いる場合について説明する。
【００７４】
能動騒音制御装置１０は、先ず、騒音源７から制音対象音が出力され、制御音を出力していない状態で、入力信号を受け付ける。反転部１２は、制御音が出力されていないときの入力信号の位相を反転させて、反転信号を生成する（反転信号生成処理）。本実施の形態１では、入力信号として、周期性を備える信号を想定していることから、１周期分の単位反転信号を生成した後、遅延補正部１３に対し、単位反転信号を繰り返し出力する。反転部１２は、入力信号の波形を解析して、繰り返しパターンを検出し、単位反転信号を生成する。尚、制音動作中、入力信号を監視し、合成音のみが検出された時点で、単位反転信号の出力を停止するように構成しても良い。
【００７５】
遅延補正部１３は、実施の形態１と同様に、反転部１２から反転信号が出力されると、遅延量設定動作において遅延量制御部１５が決定した遅延量で反転信号を遅延させ、反転遅延信号として出力する（遅延補正処理）。
【００７６】
さらに、制御フィルタ１６ｉ（ｉ＝１〜ｎ）が、実施の形態１と同様に、反転遅延信号に対しデジタルフィルタ処理を実行して、制御スピーカ１７ｉを駆動して制御音を出力させる（駆動処理）。これにより、制音対象領域内の制音対象音を相殺することができる。
【００７７】
（遅延量設定動作）
遅延量設定動作では、能動騒音制御装置１０は、先ず、波面算出部１４が、騒音源７から制音対象音が出力され、且つ、制御スピーカ１７１〜１７ｎから制御音が出力されていない状態で、入力信号と検出信号に基づいて、検出装置８の設置位置での騒音伝達関数を計算する（騒音伝達関数算出処理）。
【００７８】
次に、波面算出部１４が、合成音波面１１ｗの合成音伝達関数を算出する（合成音伝達関数算出処理）。尚、本実施の形態２の合成音伝達関数の算出方法は、実施の形態１と同じである。
【００７９】
引き続き、遅延量制御部１５は、波面算出部１４が算出した騒音伝達関数と合成音伝達関数に基づいて、合成音波面１１ｗが騒音波面７ｗと同じタイミングで伝搬するように、反転信号の遅延量を決定する（遅延制御処理）。尚、本実施の形態２では、遅延量は、実施の形態１と同様に、インパルス応答の時間遅れの差の平均値Δτを求めて決定する。
【００８０】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る能動騒音制御装置について、図１２を基に説明する。
【００８１】
本実施の形態３に係る能動騒音制御装置１０が、実施の形態１および実施の形態２の能動騒音制御装置と異なる点は、反転遅延信号のゲインを補正可能な点である。
【００８２】
なお、図５に示す騒音波面７ｗと合成音波面１１ｗの伝搬タイミング（遅延量）に加え、ゲインを調整可能に構成すれば、騒音波面７ｗと合成音波面１１ｗの一致度合いをさらに高めることができる。
【００８３】
（実施の形態３における能動騒音制御装置の構成）
本実施の形態３における能動騒音制御装置の構成について、図１２を基に説明する。ここで、図１２は、能動騒音制御装置の構成の一部、ゲイン補正にかかる部分を示している。図１２に示すように、本実施の形態３の能動騒音制御装置は、実施の形態１および実施の形態２の能動騒音制御装置の各構成（反転部１２、遅延補正部１３、波面算出部１４、遅延量制御部１５、デジタルフィルタ処理部１６、音響出力部１７、および、測定信号発生部１８）に加え、ゲイン補正部２２とゲイン制御部２３とを備えている。
【００８４】
尚、反転部１２、遅延補正部１３、波面算出部１４、遅延量制御部１５、デジタルフィルタ処理部１６、音響出力部１７、および、測定信号発生部１８の構成は、実施の形態１または実施の形態２の能動騒音制御装置と同じである。
【００８５】
ゲイン補正部２２は、遅延補正部１３から出力される反転遅延信号のゲインを、ゲイン制御部２３で決定されたゲイン補正値で調整する。
【００８６】
ゲイン制御部２３は、波面算出部１４で計算されたマイク８ａ〜８ｅの各々に対応する騒音伝達関数のゲインｇＨ１〜ｇＨ５と、合成音伝達関数のゲインｇＣ１〜ｇＣ５を求めるゲイン算出部２４と、ゲイン算出部２４が求めたゲインに基づいてゲイン補正値を決定するゲイン決定部２５とを有している。
【００８７】
ゲイン決定部２５は、騒音伝達関数のゲインｇＨ１〜ｇＨ５と合成音伝達関数のゲインｇＣ１〜ｇＣ５を用いて、以下の式（３）で求められる。
【００８８】
【数３】
2012137448.tif 000005
【００８９】
本実施の形態３によれば、反転遅延信号のゲインを調整して波面制御信号を生成するので、合成音波面１１ｗと騒音波面７ｗの一致度をさらに向上させ、制音対象音の相殺量を増加させ、制音対象領域をさらに拡大することが可能になると考えられる。
【００９０】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４に係る能動騒音制御装置について、図１３および図１４を基に説明する。
【００９１】
本実施の形態４に係る能動騒音制御装置１０が、実施の形態１〜実施の形態３の能動騒音制御装置１０と異なる点は、ユーザーが、能動騒音制御装置１０の制御スピーカ１７１〜１７ｎの位置および仮想音源１１の位置を変更可能な点である。
【００９２】
即ち、本実施の形態４に係る能動騒音制御装置１０は、制御スピーカの位置および仮想音源１１の位置の設定変更時に、制音動作および遅延量設定動作の実行前に、デジタルフィルタ処理部１６で用いるフィルタ係数Ｑ１（ω）〜Ｑｎ（ω）を設定するフィルタ係数設定動作を実行する。
【００９３】
ここで、図１３は、本実施の形態４に係る能動騒音制御装置１０の概略構成例を示す概略ブロック図である。
【００９４】
図１３に示すように、本実施の形態４に係る能動騒音制御装置１０は、実施の形態１と同様に、波面制御部９と、音響出力部１７と、入力信号用端子（図示せず）と、検出信号用端子（図示せず）とを備えている。波面制御部９は、本実施の形態４では、反転部１２、遅延補正部１３、波面算出部１４、遅延量制御部１５、デジタルフィルタ処理部１６、測定信号発生部１８、音源位置入力部２６およびフィルタ係数設計部２７を備えている。尚、反転部１２、遅延補正部１３、波面算出部１４、遅延量制御部１５、デジタルフィルタ処理部１６および測定信号発生部１８の構成は、実施の形態１と同じである。
【００９５】
音源位置入力部２６は、フィルタ係数設定動作において、ユーザーの操作により、制御スピーカ１７１〜１７ｎの位置および騒音源７の位置を示す位置情報を受け付ける。ここで、図１４は、波面合成理論に基づくフィルタ係数計算で用いるパラメータを説明する模式図である。図１４では、図４と同様に、ｘｙ直交座標系を用いており、複数の制御スピーカ１７１〜１７ｎの配置方向が、ｙ軸方向となっている。
【００９６】
より具体的には、音源位置入力部２６は、ユーザーの操作入力により、制御スピーカ１７ｉの座標データ（ｘｉ、ｙｉ）および仮想音源１１の座標データ（ｘ０、ｙ０）を示す位置情報を受け付ける。尚、本実施の形態４では、説明のため、音源位置入力部２６が、制御スピーカ１７１〜１７ｎの位置を、個別に受け付ける場合について説明する。尚、音源位置入力部２６は、基準となる制御スピーカ１７ｉの位置と制御スピーカ１７ｉ同士の間隔を受け付け、他の制御スピーカの位置を算出するように構成しても良いし、両端の制御スピーカ１７１、１７ｎの位置を受け付け、他の制御スピーカの位置を算出するように構成しても良いし、他の構成としても良い。また、本実施の形態４では、ｘｙ直交座標系を用いて、制御スピーカ１７ｉおよび仮想音源１１の位置を設定したが、これに限るものではない。さらに、位置情報は、ユーザーの操作入力ではなく、他の手段により入力するように構成しても良い。
【００９７】
音源位置入力部２６は、入力された位置情報に基づいて、制御スピーカ１７ｉと仮想音源１１を結ぶ線分の長さｒｉと、線分が成す角度φｉを、式（４）および式（５）に基づいて算出する。
【００９８】
【数４】
2012137448.tif 000006
【００９９】
【数５】
2012137448.tif 000007
【０１００】
フィルタ係数設計部２７は、音源位置入力部２６によって算出されたｒｉ、φｉを用いて、デジタルフィルタ処理部１６で用いるフィルタ係数Ｑ１（ω）〜Ｑｎ（ω）を算出し、デジタルフィルタ処理部１６の制御フィルタ１６１〜１６ｎに設定する。フィルタ係数Ｑ１（ω）〜Ｑｎ（ω）は、実施の形態１で説明した式（１）を用いて算出する。フィルタ係数設計部２７は、算出したフィルタ係数Ｑ１（ω）〜Ｑｎ（ω）を、制御フィルタ１６１〜１６ｎに設定する。
【０１０１】
本実施の形態４では、ユーザーは、簡易な設定操作で、騒音源７の位置や居室１０１の構成に応じて、制御スピーカ１７１〜１７ｎの位置や仮想音源１１の位置を任意に設定することが可能になる。これにより、能動騒音制御装置１０を、より様々な騒音発生環境に適用することが可能になる。
【０１０２】
尚、本実施の形態４では、説明のため、実施の形態１の能動騒音制御装置１０について、音源位置入力部２６およびフィルタ係数設計部２７を追加したが、実施の形態２または実施の形態３の能動騒音制御装置１０に、音源位置入力部２６およびフィルタ係数設計部２７を追加するように構成しても良い。
【０１０３】
（別実施形態）
（１）実施の形態１〜実施の形態４における能動騒音制御装置１０の波面制御部９は、典型的には、集積回路であるＬＳＩとして実現される。波面制御部９が備える各処理部（反転部１２、遅延補正部１３、波面算出部１４、遅延量制御部１５、デジタルフィルタ処理部１６、音響出力部１７、測定信号発生部１８、ゲイン補正部２２およびゲイン制御部２３）は、個別に１チップ化されても良いし、一部または全てを含むように１チップ化されても良い。例えば、メモリ以外の機能ブロック（処理部）を１チップ化し、汎用のメモリを用いるように構成しても良いし、各機能ブロックのうち、パラメータあるいはフィルタ係数等を格納する手段だけを１チップ化せずに別構成とし、他の構成を１チップ化するように構成しても良い。尚、ここでのＬＳＩは、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用しても良い。さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。 
【０１０４】
（２）また、本発明の波面制御部９は、集積回路ではなく、波面制御部９の各処理をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムとして実現しても良いし、そのコンピュータプログラムを示す情報、データまたは信号として実現しても良い。上記コンピュータは、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクユニット、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどで実現され得る。ＲＡＭまたはＲＯＭ、ハードディスクユニットには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、波面制御部９として、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。
【０１０５】
そして、それらコンピュータプログラム、コンピュータプログラムを示す情報、データまたは信号は、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）、半導体メモリ、ＩＣカード、ＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録したもので実現しても良い。また、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等の通信媒体を介して配信してもよい。
【０１０６】
さらに、波面制御部９が備える各処理部（反転部１２、遅延補正部１３、波面算出部１４、遅延量制御部１５、デジタルフィルタ処理部１６、音響出力部１７、測定信号発生部１８、ゲイン補正部２２およびゲイン制御部２３）は、１つのコンピュータプログラムで実現しても良いし、１または複数の処理部を１つのサブプログラムで実現し、サブプログラムを組み合わせて実現しても良い。
【０１０７】
以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明したが、この発明は、上述した実施の形態に限定されない。上述した実施の形態に対して、この発明と同一の範囲において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明にかかる能動騒音制御装置は、所望の制音対象領域において、制音対象音を相殺するので、住宅やオフィス等の設備等として有用である。また鉄道や航空機等の客室内設備の用途にも応用できる。
【符号の説明】
【０１０９】
１  空気調和室内機
２  ターボファン
３  熱交換器
４  吸い込みグリル
５  発音手段
５ａ〜５ｅ  スピーカ
６  流路部
７  騒音源
７ｗ  騒音波面
８  検出装置
８ａ〜８ｅ  マイク
９  波面制御部
１０  能動騒音制御装置
１１  仮想音源
１１ｗ  合成音波面
１２  反転部
１３  遅延補正部
１４  波面算出部
１５  遅延量制御部
１５ａ  遅延量決定部
１５ｂ  遅延量算出部
１６  デジタルフィルタ処理部
１６１〜１６ｎ  制御フィルタ
１７  音響出力部
１７１〜１７ｎ  制御スピーカ
１８  測定信号発生部
２２  ゲイン補正部
２３  ゲイン制御部
２４  ゲイン算出部
２５  ゲイン決定部
２６  音源位置入力部
２７  フィルタ係数設計部
１０２  ＴＶ
１０２ａ、１０２ｂ  再生スピーカ
１０３  ＴＶ視聴エリア
１０４  制音対象領域
【図１Ａ】
2012137448.tif 000008
【図１Ｂ】
2012137448.tif 000009
【図２Ａ】
2012137448.tif 000010
【図２Ｂ】
2012137448.tif 000011
【図３】
2012137448.tif 000012
【図４】
2012137448.tif 000013
【図５】
2012137448.tif 000014
【図６】
2012137448.tif 000015
【図７】
2012137448.tif 000016
【図８】
2012137448.tif 000017
【図９】
2012137448.tif 000018
【図１０Ａ】
2012137448.tif 000019
【図１０Ｂ】
2012137448.tif 000020
【図１１】
2012137448.tif 000021
【図１２】
2012137448.tif 000022
【図１３】
2012137448.tif 000023
【図１４】
2012137448.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成24年7月19日(2012.7.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望の制音対象領域内の制音対象音を相殺する能動騒音制御装置であって、
波面制御信号に基づいて、制御音を出力する複数の制御音出力部と、
前記複数の制御音出力部の夫々に対し、前記波面制御信号を出力する波面制御部とを備え、
前記波面制御部は、前記複数の制御音出力部の夫々に対応するフィルタ係数を用いてデジタルフィルタ処理を実行する複数の制御フィルタを備え、前記複数の制御音出力部の夫々から出力される前記制御音の合成音が、予め設定された位置の仮想音源から前記制音対象領域に向けて出力されるように、且つ、前記制音対象領域で前記制音対象音が相殺されるように前記複数の制御フィルタによるデジタルフィルタ処理を実行することにより、前記波面制御信号を生成する
能動騒音制御装置。
【請求項２】
騒音源から出力される前記制音対象音の出力方向に、前記制音対象音を聴くことが可能な非制音対象領域が設定され、前記騒音源から出力される前記制音対象音の出力方向とは別の方向に、前記制音対象領域が設定されている場合に、
前記波面制御部は、前記仮想音源から出力される前記合成音が、前記騒音源から出力される前記制音対象音の出力方向とは別の方向にむけて出力されるように、前記波面制御信号を生成する
請求項１に記載の能動騒音制御装置。
【請求項３】
前記波面制御部は、前記制音対象領域において、前記合成音の位相が前記制音対象音の位相と逆位相となり、前記合成音の振幅が、前記制音対象音の振幅と同じになるように、前記波面制御信号を設定する
請求項１または２に記載の能動騒音制御装置。
【請求項４】
前記波面制御部は、
前記制御音の生成に用いる入力信号の位相を反転させた反転信号を生成する反転部と、
前記反転信号を、所定の遅延量で遅延させて反転遅延信号を生成する遅延補正部とを有し、
前記複数の制御フィルタは、前記反転遅延信号に対しデジタルフィルタ処理を実行して、前記波面制御信号を生成する
請求項１〜３の何れか１項に記載の能動騒音制御装置。
【請求項５】
前記波面制御部は、
前記制音対象音が出力されている状態で、前記制御音の出力を停止し、音を検出する検出装置を用いて前記制音対象音を検出し、検出結果に基づいて騒音伝達関数を算出する騒音伝達関数算出処理と、前記制音対象音が出力されていない状態で、前記複数の制御音出力部から測定用の制御音を出力し、前記検出装置を用いて前記測定用の制御音の測定用の合成音を検出し、検出結果に基づいて合成音伝達関数を算出する合成音伝達関数算出処理と、を実行する波面算出部と、
前記波面算出部で算出された前記騒音伝達関数および前記合成音伝達関数に基づいて、前記遅延量を設定する遅延量制御部とを有する
請求項４に記載の能動騒音制御装置。
【請求項６】
前記波面制御部は、さらに、
ゲイン補正値に基づいて前記反転遅延信号のゲインを調整するゲイン補正部と、
前記波面算出部で算出された前記騒音伝達関数および前記合成音伝達関数に基づいて、前記合成音の波面と前記制音対象音の波面の一致度が大きくなるように、ゲイン補正値を求めるゲイン制御部とを有する
請求項４または５に記載の能動騒音制御装置。
【請求項７】
前記検出装置は、少なくとも２個以上のマイクからなり、前記制御音の合成音の同位相部によって形成される円弧に沿って等間隔に配置される
請求項５に記載の能動騒音制御装置。
【国際調査報告】
2012137448.tif 000025
2012137448.tif 000026
2012137448.tif 000027