(57)【要約】      （修正有）【課題】１つの単一波低減装置を利用して、言い換えれば、単一波の各高調波に対応して設けられる複数の単一波低減装置を利用することなく、単一波に加え、その単一波の各高調波も低減することができる対象波低減装置を提供する。【解決手段】単一騒音に対して逆相となる制御音を出力させる整形前の制御信号の最大値および最小値を残しつつ、この制御信号の振幅の一部をゼロにした波形整形器による整形後の制御信号は、単一騒音に加え、各高調音にも振幅を持つ制御信号となる。よって、整形後の制御信号により出力される制御音は、単一騒音に加え、各高調音に対しても逆相となる音になる。従って、対象音低減装置では、波形整形器を設けることで、１つの単一音低減器だけを利用して（各高調波に対応して設けられる複数の単一波低減器を利用することなく）、単一騒音に加え、各高調音も低減できる。【選択図】図５
2010277025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の周波数における制御対象波に含まれる正弦波の単一波を低減するために、その単一波に対して逆相となる制御波を、入力した正弦波の制御信号に応じた振幅で出力する出力手段と、
その出力手段から第１の所定間隔離れた位置に配置され、前記制御波と合成された前記制御対象波を受波して電気信号へ変換する第１受波手段と、
その第１受波手段により変換された電気信号から前記単一波の周波数に対応する電気信号を抽出した変換信号を生成する変換信号生成手段と、
前記出力手段へ出力される正弦波の制御信号を取り出し、その取り出した制御信号に対して、予め求めた前記第１の所定間隔における前記制御波の伝達特性を反映させた第１反映信号を生成する第１反映手段と、
その第１反映手段により生成された第１反映信号から前記単一波の周波数に対応する電気信号を抽出した第１反映抽出信号を生成する第１反映抽出生成手段と、
その第１反映抽出生成手段により生成された第１反映抽出信号と前記変換信号生成手段により生成された変換信号とを入力し、その変換信号から前記第１反映抽出信号を取り除くことで、前記単一波の電気信号である正弦波の単一波抽出信号を生成する反映抽出手段と、
その反映抽出手段により生成された単一波抽出信号を入力して、前記単一波に対して逆相となる正弦波の制御波を前記出力手段に出力させる前記正弦波の制御信号を生成し、前記出力手段へ出力する制御信号生成手段と、
前記出力手段から第２の所定間隔離れた位置に配置され、前記制御波と合成された前記制御対象波を受波して電気信号へ変換する第２受波手段と、
その第２受波手段により変換された電気信号から前記単一波の周波数に対応する電気信号を抽出した抽出信号を生成する抽出手段と、
前記制御信号生成手段に入力される単一波抽出信号を取り出し、その取り出した単一波抽出信号に対し、予め求めた前記第２の所定間隔における前記制御波の伝達特性を反映させた第２反映信号を生成する第２反映手段と、
その第２反映手段により生成された第２反映信号から前記単一波の周波数に対応する電気信号を抽出した第２反映抽出信号を生成する第２反映抽出手段と、
その第２反映抽出手段により生成された第２反映抽出信号と前記抽出手段により生成された抽出信号とを入力し、その抽出信号の振幅が予め定められた値以下となるように、前記制御信号生成手段が生成する前記正弦波の制御信号を調整する調整手段とを備える単一波低減装置を利用した対象波低減装置であって、
前記制御信号生成手段から出力手段へ出力される前記正弦波の制御信号を入力し、その入力した制御信号の波形を整形して、その整形した制御信号を前記出力手段に入力させる波形整形手段を備え、
前記波形整形手段は、前記入力した制御信号の各周期において、その入力した制御信号の振幅が最大となってから最小となるまでの期間、またはその入力した制御信号の振幅が最小となってから最大となるまでの期間のいずれかの期間内の所定期間、前記入力した制御信号の振幅をゼロにすることで、前記入力した制御信号の波形を整形するものであることを特徴とする対象波低減装置。
【請求項２】
所定の周波数における制御対象波に含まれる正弦波の単一波を低減するために、その単一波に対して逆相となる制御波を、入力した正弦波の制御信号に応じた振幅で出力する出力手段と、
その出力手段から所定間隔離れた位置に配置され、前記制御波と合成された前記制御対象波を受波して電気信号へ変換する受波手段と、
その受波手段により変換された電気信号から前記単一波の周波数に対応する電気信号を抽出した変換信号を生成する変換信号生成手段と、
前記出力手段へ出力される正弦波の制御信号を取り出し、その取り出した制御信号に対して、予め求めた前記所定間隔における前記制御波の伝達特性を反映させた第１反映信号を生成する第１反映手段と、
その第１反映手段により生成された第１反映信号から前記単一波の周波数に対応する電気信号を抽出した第１反映抽出信号を生成する第１反映抽出生成手段と、
その第１反映抽出生成手段により生成された第１反映抽出信号と前記変換信号生成手段により生成された変換信号とを入力し、その変換信号から前記第１反映抽出信号を取り除くことで、前記単一波の電気信号である正弦波の単一波抽出信号を生成する反映抽出手段と、
その反映抽出手段により生成された単一波抽出信号を入力して、前記単一波に対して逆相となる正弦波の制御波を前記出力手段に出力させる前記正弦波の制御信号を生成し、前記出力手段へ出力する制御信号生成手段と、
その制御信号生成手段に入力される単一波抽出信号を取り出し、その取り出した単一波抽出信号に対し、予め求めた前記所定間隔における前記制御波の伝達特性を反映させた第２反映信号を生成する第２反映手段と、
その第２反映手段により生成された第２反映信号から前記単一波の周波数に対応する電気信号を抽出した第２反映抽出信号を生成する第２反映抽出手段と、
その第２反映抽出手段により生成された第２反映抽出信号と前記変換信号生成手段により生成された変換信号とを入力し、その変換信号の振幅が予め定められた値以下となるように、前記制御信号生成手段が生成する前記正弦波の制御信号を調整する調整手段とを備える単一波低減装置を利用した対象波低減装置であって、
前記制御信号生成手段から出力手段へ出力される前記正弦波の制御信号を入力し、その入力した制御信号の波形を整形して、その整形した制御信号を前記出力手段に入力させる波形整形手段を備え、
前記波形整形手段は、前記入力した制御信号の各周期において、その入力した制御信号の振幅が最大となってから最小となるまでの期間、またはその入力した制御信号の振幅が最小となってから最大となるまでの期間のいずれかの期間内の所定期間、前記入力した制御信号の振幅をゼロにすることで、前記入力した制御信号の波形を整形するものであることを特徴とする対象波低減装置。
【請求項３】
前記波形整形手段は、前記入力した制御信号の振幅をゼロにする前記所定期間を設定可能な設定手段を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の対象波低減装置。
【請求項４】
前記制御対象波を受波して電気信号へ変換する対象波受波手段と、
その対象波受波手段が変換した電気信号から、前記単一波に対応する周波数の電気信号およびその単一波よりも振幅が小さい前記単一波の高調波に対応する周波数の電気信号を抽出して合成する電気信号合成手段と、
その電気信号合成手段により合成された前記電気信号の波形から、その波形の極小値とその波形の極大値とを探索する探索手段と、
その探索手段により探索された極小値の形成期間と前記探索手段により探索された極大値の形成期間とを含んだ連続期間を算出する算出手段と、
その算出手段により算出した連続期間を前記所定期間として前記設定手段に設定させる設定制御手段とを備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の対象波低減装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は対象波低減装置に関し、特に、１つの単一波低減装置を利用して、言い換えれば、単一波の各高調波に対応して設けられる複数の単一波低減装置を利用することなく、単一波に加え、その単一波の各高調波も低減することができる対象波低減装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
振動や騒音に代表される制御対象波に含まれた正弦波の単一波を低減させる単一波低減装置に関しては、例えば、特開平９−２６７９３号公報に記載の能動消音装置が知られている。この特開平９−２６７９３号公報に記載の能動消音装置では、三次元空間における騒音の低減に使用する音源の周波数範囲を限定して、低減する騒音の周波数範囲を絞ることで（低減する対象を単一騒音に絞ることで）、その騒音を単一の音源で効率良く低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２６７９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上述の能動消音装置においては、低減する対象を単一騒音に絞っているので、低減する騒音に、高調波が含まれている場合には（低減する騒音に、単一騒音とその単一騒音の高調波とが含まれている場合には）、その高調波を低減させることができない。よって、この高調波を、上述の能動消音装置を利用して低減させようとすると、各高調波の数に対応して、上述の能動消音装置を複数設けなければならないという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、１つの単一波低減装置を利用して、言い換えれば、単一波の各高調波に対応して設けられる複数の単一波低減装置を利用することなく、単一波に加え、その単一波の各高調波も低減することができる対象波低減装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するために請求項１記載の対象波低減装置は、所定の周波数における制御対象波に含まれる正弦波の単一波を低減するために、その単一波に対して逆相となる制御波を、入力した正弦波の制御信号に応じた振幅で出力する出力手段と、その出力手段から第１の所定間隔離れた位置に配置され、前記制御波と合成された前記制御対象波を受波して電気信号へ変換する第１受波手段と、その第１受波手段により変換された電気信号から前記単一波の周波数に対応する電気信号を抽出した変換信号を生成する変換信号生成手段と、前記出力手段へ出力される正弦波の制御信号を取り出し、その取り出した制御信号に対して、予め求めた前記第１の所定間隔における前記制御波の伝達特性を反映させた第１反映信号を生成する第１反映手段と、その第１反映手段により生成された第１反映信号から前記単一波の周波数に対応する電気信号を抽出した第１反映抽出信号を生成する第１反映抽出生成手段と、その第１反映抽出生成手段により生成された第１反映抽出信号と前記変換信号生成手段により生成された変換信号とを入力し、その変換信号から前記第１反映抽出信号を取り除くことで、前記単一波の電気信号である正弦波の単一波抽出信号を生成する反映抽出手段と、その反映抽出手段により生成された単一波抽出信号を入力して、前記単一波に対して逆相となる正弦波の制御波を前記出力手段に出力させる前記正弦波の制御信号を生成し、前記出力手段へ出力する制御信号生成手段と、前記出力手段から第２の所定間隔離れた位置に配置され、前記制御波と合成された前記制御対象波を受波して電気信号へ変換する第２受波手段と、その第２受波手段により変換された電気信号から前記単一波の周波数に対応する電気信号を抽出した抽出信号を生成する抽出手段と、前記制御信号生成手段に入力される単一波抽出信号を取り出し、その取り出した単一波抽出信号に対し、予め求めた前記第２の所定間隔における前記制御波の伝達特性を反映させた第２反映信号を生成する第２反映手段と、その第２反映手段により生成された第２反映信号から前記単一波の周波数に対応する電気信号を抽出した第２反映抽出信号を生成する第２反映抽出手段と、その第２反映抽出手段により生成された第２反映抽出信号と前記抽出手段により生成された抽出信号とを入力し、その抽出信号の振幅が予め定められた値以下となるように、前記制御信号生成手段が生成する前記正弦波の制御信号を調整する調整手段とを備える単一波低減装置を利用したものであり、前記制御信号生成手段から出力手段へ出力される前記正弦波の制御信号を入力し、その入力した制御信号の波形を整形して、その整形した制御信号を前記出力手段に入力させる波形整形手段を備え、前記波形整形手段は、前記入力した制御信号の各周期において、その入力した制御信号の振幅が最大となってから最小となるまでの期間、またはその入力した制御信号の振幅が最小となってから最大となるまでの期間のいずれかの期間内の所定期間、前記入力した制御信号の振幅をゼロにすることで、前記入力した制御信号の波形を整形するものである。なお、制御対象波および制御波は、振動波や音波等が例示される。また、制御波の伝達特性とは、制御波の振幅減衰と制御波の位相変化とを示した特性である（請求項２も同様）。
【０００７】
請求項２記載の対象波低減装置は、所定の周波数における制御対象波に含まれる正弦波の単一波を低減するために、その単一波に対して逆相となる制御波を、入力した正弦波の制御信号に応じた振幅で出力する出力手段と、その出力手段から所定間隔離れた位置に配置され、前記制御波と合成された前記制御対象波を受波して電気信号へ変換する受波手段と、その受波手段により変換された電気信号から前記単一波の周波数に対応する電気信号を抽出した変換信号を生成する変換信号生成手段と、前記出力手段へ出力される正弦波の制御信号を取り出し、その取り出した制御信号に対して、予め求めた前記所定間隔における前記制御波の伝達特性を反映させた第１反映信号を生成する第１反映手段と、その第１反映手段により生成された第１反映信号から前記単一波の周波数に対応する電気信号を抽出した第１反映抽出信号を生成する第１反映抽出生成手段と、その第１反映抽出生成手段により生成された第１反映抽出信号と前記変換信号生成手段により生成された変換信号とを入力し、その変換信号から前記第１反映抽出信号を取り除くことで、前記単一波の電気信号である正弦波の単一波抽出信号を生成する反映抽出手段と、その反映抽出手段により生成された単一波抽出信号を入力して、前記単一波に対して逆相となる正弦波の制御波を前記出力手段に出力させる前記正弦波の制御信号を生成し、前記出力手段へ出力する制御信号生成手段と、その制御信号生成手段に入力される単一波抽出信号を取り出し、その取り出した単一波抽出信号に対し、予め求めた前記所定間隔における前記制御波の伝達特性を反映させた第２反映信号を生成する第２反映手段と、その第２反映手段により生成された第２反映信号から前記単一波の周波数に対応する電気信号を抽出した第２反映抽出信号を生成する第２反映抽出手段と、その第２反映抽出手段により生成された第２反映抽出信号と前記変換信号生成手段により生成された変換信号とを入力し、その変換信号の振幅が予め定められた値以下となるように、前記制御信号生成手段が生成する前記正弦波の制御信号を調整する調整手段とを備える単一波低減装置を利用したものであり、前記制御信号生成手段から出力手段へ出力される前記正弦波の制御信号を入力し、その入力した制御信号の波形を整形して、その整形した制御信号を前記出力手段に入力させる波形整形手段を備え、前記波形整形手段は、前記入力した制御信号の各周期において、その入力した制御信号の振幅が最大となってから最小となるまでの期間、またはその入力した制御信号の振幅が最小となってから最大となるまでの期間のいずれかの期間内の所定期間、前記入力した制御信号の振幅をゼロにすることで、前記入力した制御信号の波形を整形するものである。
【０００８】
請求項３記載の対象波低減装置は、請求項１または２に記載の対象波低減装置において、前記波形整形手段は、前記入力した制御信号の振幅をゼロにする前記所定期間を設定可能な設定手段を備えている。
【０００９】
請求項４記載の対象波低減装置は、請求項１から３のいずれかに記載の対象波低減装置において、前記制御対象波を受波して電気信号へ変換する対象波受波手段と、その対象波受波手段が変換した電気信号から、前記単一波に対応する周波数の電気信号およびその単一波よりも振幅が小さい前記単一波の高調波に対応する周波数の電気信号を抽出して合成する電気信号合成手段と、その電気信号合成手段により合成された前記電気信号の波形から、その波形の極小値とその波形の極大値とを探索する探索手段と、その探索手段により探索された極小値の形成期間と前記探索手段により探索された極大値の形成期間とを含んだ連続期間を算出する算出手段と、その算出手段により算出した連続期間を前記所定期間として前記設定手段に設定させる設定制御手段とを備えている。なお、極小値の形成期間とは、電気信号の波形の振幅がゼロとなってから、極小値となった後、再び、電気信号の波形の振幅がゼロとなるまでの期間を示し、極大値の形成期間とは、電気信号の波形の振幅がゼロとなってから、極大値となった後、再び、電気信号の波形の振幅がゼロとなるまでの期間を示している。そして、極小値の形成期間と極大値の形成期間とが含まれる連続期間とは、電気信号の波形の振幅が、極小値となった後、極大値へと変化する場合には、極小値の形成期間が始まる時間から極大値の形成期間が終わる時間までの期間を示す一方で、電気信号の波形の振幅が、極大値となった後、極小値へと変化する場合には、極大値の形成期間が始まる時間から極小値の形成期間が終わる時間までの期間を示している。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１または２に記載の対象波低減装置によれば、制御信号生成手段から出力手段へ出力される正弦波の制御信号を入力し、その入力した制御信号の波形を整形して、その整形した制御信号を出力手段に入力させる波形整形手段を備えている。ここで、波形整形手段は、入力した制御信号の各周期において、その入力した制御信号の振幅が最大となってから最小となるまでの期間、またはその入力した制御信号の振幅が最小となってから最大となるまでの期間のいずれかの期間内の所定期間、入力した制御信号の振幅をゼロにすることで、その入力した制御信号の波形を整形する。これにより、波形整形手段による整形後の制御信号の波形は、整形前の制御信号の最大値と最小値とを結んだ波形を有すると共に、ゼロの振幅を有する波形となる。ここで、整形前の制御信号は、単一波に対して逆相となる制御波を出力手段に出力させる信号であるので、整形後の制御信号は、単一波とその単一波の高調波に対して逆相となる制御波を出力手段に出力させることができる信号となる。従って、請求項１または２に記載の対象波低減装置によれば、波形整形手段を備えることで、１つの単一波低減装置を利用して、言い換えれば、単一波の各高調波に対応して設けられる複数の単一波低減装置を利用することなく、単一波に加え、その単一波の各高調波も低減することができるという効果がある。また、請求項１または２に記載の対象波低減装置によれば、単一波とその単一波の各高調波とを低減するために、単一波の各高調波に対応した複数の単一波低減装置を設ける必要がないので、対象波低減装置を低コストに抑えることができるという効果がある。
【００１１】
請求項３記載の対象波低減装置によれば、請求項１または２に記載の対象波低減装置の奏する効果に加え、波形整形手段へ入力された制御信号の振幅をゼロにする所定期間が設定可能な設定手段を備えているので、単一波とその単一波の各高調波との低減効果を、所定期間を変更して調整することができるという効果がある。
【００１２】
請求項４記載の対象波低減装置によれば、請求項１から３のいずれかに記載の対象波低減装置の奏する効果に加え、電気信号合成手段は、対象波受波手段が変換した電気信号から、単一波に対応する周波数の電気信号およびその単一波よりも振幅が小さい高調波に対応する周波数の電気信号を抽出して合成する。そして、探索手段は、電気信号合成手段により合成された電気信号の波形から、その波形の極小値とその波形の極大値とを探索する。更に、算出手段は、探索手段により探索された極小値の形成期間と、探索手段により探索された極大値の形成期間とを含んだ連続期間を算出する。そして、設定制御手段は、算出された連続期間を所定期間として設定手段に設定する。この所定期間として設定される連続期間は、極小値の形成期間と極大値の形成期間とを含んだ期間であることから、電気信号の波形が最小値となる時間および電気信号の波形が最大値となる時間を含まない。ここで、電気信号の波形の最小値と最大値とを直接結んだ場合の波形は、波形整形手段へ入力された制御信号の最小値と最大値とを結んだ場合の波形と略同一となる関係にある。この関係から、所定期間として設定される連続期間には、即ち、波形整形手段へ入力された制御信号の振幅をゼロにする所定期間には、制御信号が最小値となる時間および制御信号が最大値となる時間が含まれない。これにより、設定手段に設定される所定期間は、波形整形手段へ入力された制御信号の最大値および最小値を、整形後の制御信号に残すことができる期間、即ち、単一波の低減効果に与える影響が比較的少ない期間となる。よって、請求項４記載の対象波低減装置によれば、単一波を確実に低減させた上で、その単一波の各高調波も低減することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態である対象音低減装置１のブロック図である。
【図２】対象音低減器のブロック図である。
【図３】伝達特性演算装置のブロック図である。
【図４】波形分析処理を示したフローチャートである。
【図５】（ａ）は、波形メモリに記憶されたデジタル合成信号からその信号の１周期分を抽出した波形を示した図であり、（ｂ）は、整形前および整形後の制御信号を示した図であり、（ｃ）は、整形後の制御信号の周波数成分を示した図である。
【図６】（ａ）は、評価マイクが設置された位置における騒音を示した図であり、（ｂ）は、評価マイクが設置された位置での対象音低減装置による騒音の低減結果を示した図である。
【図７】第２実施形態の対象音低減器のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態である対象音低減装置１のブロック図である。この対象音低減装置１は、所定の周波数帯における制御対象波に含まれた単一波とその単一波の高調波とに対して、逆相となる振幅の制御波を能動的に発生させるフィードフォワード方式のアクティブ・ノイズ・コントロール装置である。なお、本実施形態では、対象音低減装置１を工事現場内に設置し、その工事現場内で発生する０Ｈｚ〜４８０Ｈｚの騒音を所定の周波数帯における制御対象波とし、その工事現場内で発生する１２０Ｈｚの単一騒音を単一波とする。そして、工事現場内で発生する２４０Ｈｚ，３６０Ｈｚ，４８０Ｈｚの騒音を単一波の高調波とし、制御音を制御波とする。この条件の元、本実施形態の対象音低減装置１によれば、１２０Ｈｚの単一騒音を低減するフィードフォワード方式の単一音低減器だけを利用して（１つの単一音低減器だけを利用して）、即ち、単一騒音の各高調音（２４０Ｈｚ，３６０Ｈｚ，４８０Ｈｚの騒音）に対応して設けられる複数の単一音低減器を利用することなく、単一騒音に加え、その単一騒音の高調音も低減することができる。以下、対象音低減装置１について詳細に説明する。
【００１５】
対象音低減装置１は、ＣＰＵ２と、ＲＯＭ３と、対象音低減器４と、伝達特性演算器５と、騒音集音マイク６と、１２０ＨｚＢＰＦ７と、２４０ＨｚＢＰＦ８と、３６０ＨｚＢＰＦ９と、４８０ＨｚＢＰＦ１０と、Ａ／Ｄコンバータ１１と、ＲＡＭ１２と、バスライン１３とを有している。このバスライン１３に、ＣＰＵ２と、ＲＯＭ３と、対象音低減器４と、伝達特性演算器５と、Ａ／Ｄコンバータ６とが、それぞれ接続されている。
【００１６】
ＣＰＵ２は、演算処理装置であり、ＲＯＭ３は、ＣＰＵ２により実行される各種の制御プログラムやその実行の際に参照される固定値データを記憶するメモリである。制御プログラムとしては、例えば、図４に示すフローチャートを実現するプログラムが該当する。
【００１７】
対象音低減器４は、１２０Ｈｚの単一騒音に加え、その単一騒音の各高調音（２４０Ｈｚ，３６０Ｈｚ，４８０Ｈｚ）を低減するものである。伝達特性演算器５は、対象音低減器４で使用する伝達特性を設定するものである。なお、対象音低減器４の詳細については、図２を参照して、伝達特性演算器５の詳細については、図３を参照して後述する。
【００１８】
騒音集音マイク６は、騒音発生源から発生する０Ｈｚ〜４８０Ｈｚの騒音を集音して電気信号に変換するマイクである。騒音集音マイク６の出力は、１２０ＨｚＢＰＦ７の入力、２４０ＨｚＢＰＦ８の入力、３６０ＨｚＢＰＦ９の入力および４８０ＨｚＢＰＦ１０の入力と接続されている。
【００１９】
１２０ＨｚＢＰＦ７は、単一騒音の周波数（１２０Ｈｚ）に対応する電気信号、即ち、単一騒音の電気信号を通過させる帯域通過フィルタであり、２４０ＨｚＢＰＦ８は、２４０Ｈｚの電気信号、即ち、高調音の電気信号を通過させる帯域通過フィルタである。また、３６０ＨｚＢＰＦ９は、３６０Ｈｚの電気信号を通過させる帯域通過フィルタであり、４８０ＨｚＢＰＦ１０は、４８０Ｈｚの電気信号を通過させる帯域通過フィルタである。１２０ＨｚＢＰＦ７の出力、２４０ＨｚＢＰＦ８の出力、３６０ＨｚＢＰＦ９の出力および４８０ＨｚＢＰＦ１０の出力は、Ａ／Ｄコンバータ１１の入力に接続されている。よって、Ａ／Ｄコンバータ１１には、単一騒音（１２０Ｈｚ）の電気信号と各高調音（２４０Ｈｚ，３６０Ｈｚ，４８０Ｈｚ）の電気信号とが合成された合成電気信号が入力される。
【００２０】
Ａ／Ｄコンバータ１１は、入力されたアナログ信号である合成電気信号を、デジタル信号へ変換するコンバータである。なお、デジタル信号へ変換された合成電気信号を、以後、デジタル合成信号と称す。
【００２１】
ＲＡＭ１２は、ＲＯＭ３に記憶される制御プログラムの実行に当たって各種のデータ等を一時的に記憶するための書き換え可能なメモリである。このＲＡＭ１２には、波形メモリ１２ａと、開始メモリ１２ｂと、終了メモリ１２ｃとが設けられている。波形メモリ１２ａは、デジタル合成信号の波形（デジタル合成信号の振幅および位相）を記憶するメモリである。開始メモリ１２ｂは、対象音低減器４で使用される制御信号の波形整形を開始する開始時間を記憶するメモリである。終了メモリ１２ｃは、制御信号の波形整形を終了する終了時間を記憶するメモリである。
【００２２】
次に、図２を参照して、対象音低減器４について説明する。図２は、対象音低減器４のブロック図である。対象音低減器４は、単一騒音を低減するフィードフォワード方式の単一音低減器に、波形整形器３２を加えたものである。具体的には、対象音低減器４は、単一騒音を低減する単一音低減器を構成する制御音発生スピーカ２０と、騒音検出マイク２１と、１２０Ｈｚ第１ＢＰＦ２２と、第１同定フィルタ２３と、１２０Ｈｚ第２ＢＰＦ２４と、演算器２５と、適応フィルタ２６と、評価マイク２７と、１２０Ｈｚ第３ＢＰＦ２８と、第２同定フィルタ２９と、１２０Ｈｚ第４ＢＰＦ３０と、適応フィルタ係数演算器３１とに、波形整形器３２を加えたものである。
【００２３】
制御音発生スピーカ２０は、単一騒音に対して逆相となる制御音（音波）を、入力した正弦波の制御信号に応じた振幅で発生可能なスピーカである。制御音発生スピーカ２０の入力は、波形整形器３２の出力と接続されている。なお、本実施形態では、この制御音発生スピーカ２０に、波形整形器３２で整形した制御信号を入力して（後述する図５（ｂ）に示す整形後の制御信号を入力して）、制御音発生スピーカ２０から、単一騒音およびその単一騒音の各高調音に対して逆相となる制御音を、整形後の制御信号に応じた振幅で発生させている。ここで、整形後の制御信号の波形は、正弦波の制御信号の最大値と最小値とを結んだ波形を有すると共に、ゼロの振幅を有する波形となる。
【００２４】
騒音検出マイク２１は、制御音発生スピーカ２０から第１の所定間隔（本実施形態では、約１ｍ）離れた位置にある騒音発生源付近に配置され、制御音発生スピーカ２０から出力された制御音と合成された騒音を集音（受波）して電気信号へ変換するマイクである。騒音検出マイク２１の出力は、１２０Ｈｚ第１ＢＰＦ２２の入力に接続されている。
【００２５】
１２０Ｈｚ第１ＢＰＦ２２は、１２０ＨｚＢＰＦ７と同一特性のフィルタであり、騒音検出マイク２１により変換された電気信号から、単一騒音の周波数（１２０Ｈｚ）に対応する電気信号を抽出した変換信号を生成する帯域通過フィルタである。１２０Ｈｚ第１ＢＰＦ２２の出力は、演算器２５の一方の入力と接続されている。
【００２６】
第１同定フィルタ２３は、制御音発生スピーカ２０へ出力される（適応フィルタ２６から出力される）正弦波の制御信号を取り出し、その取り出した制御信号に対して、制御音発生スピーカ２０から出力された制御音の第１の所定間隔における伝達特性Ｓｒｅｆ（制御音発生スピーカ２０から出力された制御音の空間における伝達特性Ｓｒｅｆ）を反映させた第１反映信号を生成するフィルタである。この第１同定フィルタ２３の入力は、適応フィルタ２６の出力および波形整形器３２の入力と接続され、第１同定フィルタ２３の出力は、１２０Ｈｚ第２ＢＰＦ２４の入力と接続されている。なお、適応フィルタ２６から出力される制御信号は、波形整形器３２で整形する前の制御信号（以後、「整形前の制御信号」と称す）であり、評価マイク２７が配置された位置の単一騒音に対して逆相となる制御音を制御音発生スピーカ２０に出力させることが可能な、正弦波の制御信号である。また、伝達特性とは、空間における制御音の振幅減衰と制御音の位相変化とを示した特性である。なお、第１同定フィルタ２３には、予め求められた上述の伝達特性Ｓｒｅｆが設定されている。
【００２７】
ここで、図３を参照して、第１同定フィルタ２３に予め設定されている伝達関数Ｓｒｅｆの求め方について説明する。図３は、第１同定フィルタ２３に設定する伝達関数Ｓｒｅｆを求める場合に使用される伝達特性演算装置５のブロック図である。
【００２８】
伝達特性演算装置５は、１２０Ｈｚ正弦波発生器４０と、制御音発生スピーカ２０と、騒音検出マイク２１と、第１同定フィルタ２３と、演算用演算器４１と、１２０Ｈｚ演算用ＢＰＦ４２と、第１同定フィルタ係数演算装器４３とを有している。
【００２９】
１２０Ｈｚ正弦波発生器４０は、１２０Ｈｚの単一音を制御音発生スピーカ２０に出力させる発生信号を生成する発生器であり、その出力は、制御音発生スピーカ２０の入力、第１同定フィルタ２３の入力および第１同定フィルタ係数演算器４３の他方の入力と接続されている。
【００３０】
制御音発生スピーカ２０は、対象音低減器４が有するものと同一のスピーカであり、伝達特性演算装置５においては、１２０Ｈｚの単一音を出力する。
【００３１】
騒音検出マイク２１は、対象音低減器４が有するものと同一のマイクであり、対象音低減器４の場合と同様、制御音発生スピーカ２０から第１の所定間隔離れた位置（本実施形態では、約１ｍ）に配置され、制御音発生スピーカ２０から出力された１２０Ｈｚの単一音を集音して電気信号へ変換するマイクである。騒音検出マイク２１の出力は、演算用演算器４１の一方の入力と接続されている。
【００３２】
第１同定フィルタ２３は、対象音低減器４が有するものと同一のフィルタであり、その出力は、演算用演算器４１の他方の入力と接続されている。この第１同定フィルタ２３は、１２０Ｈｚ正弦波発生器４０から出力された単一音の電気信号に対して、制御音発生スピーカ２０から出力された単一音の第１の所定間隔における伝達特性Ｓｒｅｆ（制御音発生スピーカ２０から出力された単一音の空間における伝達特性Ｓｒｅｆ）を反映させた信号、即ち、単一音反映信号を生成するフィルタである。
【００３３】
演算用演算器４１は、騒音検出マイク２１により変換された単一音の電気信号から、第１同定フィルタ２３が出力した単一音反映信号を取り除いた演算信号を求めると共に、その演算信号を１２０Ｈｚ演算用ＢＰＦ４２へ出力する演算器である。演算用演算器４１の出力は、１２０Ｈｚ演算用ＢＰＦ４２の入力と接続されている。
【００３４】
１２０Ｈｚ演算用ＢＰＦ４２は、対象音低減器４が有するＢＰＦ２２，２４，２８，３０と同一特性のフィルタであり、演算用演算器４１が出力した演算信号から１２０Ｈｚ以外のノイズを除去する帯域通過フィルタである。１２０Ｈｚ演算用ＢＰＦ４２の出力は、第１同定フィルタ係数演算器４３の一方の入力と接続されている。
【００３５】
第１同定フィルタ係数演算器４３は、第１同定フィルタ２３に設定する伝達特性Ｓｒｅｆを求める演算器である。第１同定フィルタ係数演算器４３は、１２０Ｈｚ演算用ＢＰＦ４２から出力された演算信号と、１２０Ｈｚ正弦波発生器４０から出力された発生信号（単一音を出力させる電気信号）とを入力し、演算信号の振幅が、予め定められた値以下となるように、第１同定フィルタ２３に対して伝達特性を設定する。なお、演算信号の振幅が予め定められた値以下となると（例えば、−４０ｄＢ以下となると）、騒音検出マイク２１で変換された単一音の電気信号と、第１同定フィルタ２３から出力された単一音反映信号が略同一となっている。この場合、第１同定フィルタ２３に対しては、制御音発生スピーカ２０から出力された単一音が騒音検出マイク２１で検出されるまでの伝達特性が、即ち、第１の所定間隔における伝達特性Ｓｒｅｆが、正確に設定されている状態となる。よって、第１同定フィルタ係数演算器４３は、演算信号の振幅が、予め定められた値以下となるように、第１同定フィルタ２３に対して伝達特性を設定するのである。上述した方法で、伝達特性演算装置５は、伝達特性Ｓｒｅｆを予め求め、その求まった伝達特性Ｓｒｅｆは、ＣＰＵ２により、第１同定フィルタ２３に設定される。
【００３６】
図２の説明に戻る。１２０Ｈｚ第２ＢＰＦ２４は、１２０ＨｚＢＰＦ７と同一特性のフィルタであり、第１同定フィルタ２３が出力した第１反映信号から、単一騒音（１２０Ｈｚ）に対応する電気信号を抽出した第１反映抽出信号を生成する帯域通過フィルタである。１２０Ｈｚ第２ＢＰＦ２４の出力は、演算器２５の他方の入力と接続されている。
【００３７】
演算器２５は、１２０Ｈｚ第１ＢＰＦ２２が出力した変換信号から、１２０Ｈｚ第２ＢＰＦ２４が出力した第１反映抽出信号を取り除くことで、単一音抽出信号を生成すると共に、その単一音抽出信号を適応フィルタ２６および第２同定フィルタ２９へ出力する演算器である。演算器２５の出力は、適応フィルタ２６の入力および第２同定フィルタ２９の入力に接続されている。
【００３８】
ここで、演算器２５が出力する単一音抽出信号について説明する。まず、１２０Ｈｚ第１ＢＰＦ２２から出力された変換信号は、第１の所定間隔離れた位置における合成音（制御音と騒音とが合成された音）の電気信号から、１２０Ｈｚの電気信号を抽出した信号となる。つまり、１２０Ｈｚ第１ＢＰＦ２２から出力された変換信号は、第１の所定間隔離れた位置における合成音の１２０Ｈｚにおける電気信号となる。
【００３９】
そして、１２０Ｈｚ第２ＢＰＦ２４から出力された第１反映抽出信号は、次の信号となる。即ち、整形前の制御信号に対して第１の所定間隔における伝達特性Ｓｒｅｆを反映させた電気信号から、言い換えると、第１の所定間隔離れた位置で想定される制御音（ただし、単一騒音に対してだけ逆相となる制御音）の電気信号から、１２０Ｈｚの電気信号を抽出した電気信号となる。つまり、１２０Ｈｚ第２ＢＰＦ２４から出力された第１反映抽出信号は、第１の所定間隔離れた位置で想定される制御音の１２０Ｈｚにおける電気信号となる。
【００４０】
よって、演算器２５が出力する単一音抽出信号は、第１の所定間隔離れた位置における合成音の１２０Ｈｚにおける電気信号から、第１の所定間隔離れた位置で想定される制御音の１２０Ｈｚにおける電気信号を取り除いた信号、即ち、第１の所定間隔離れた位置における単一騒音（１２０Ｈｚ）の電気信号となる。
【００４１】
適応フィルタ２６は、演算器２５が出力する単一音抽出信号を入力して、波形整形器３２へ出力する制御信号を生成するフィルタである。適応フィルタ２６の出力は、第１同定フィルタ２３の入力および波形整形器３２の入力と接続されている。ここで、適応フィルタ２６から波形整形器３２へ出力される制御信号、即ち、整形前の制御信号は、前述の通り、評価マイク２７が配置された位置の単一騒音に対して逆相となる制御音を、制御音発生スピーカ２０に出力させることが可能な１２０Ｈｚの制御信号である。
【００４２】
評価マイク２７は、制御音発生スピーカ２０から出力された制御音による騒音の低減効果を評価するためのマイクであり、騒音発生源から離れた位置に配置される。具体的には、評価マイク２７は、制御音発生スピーカ２０から第２の所定間隔離れた位置（本実施形態では、制御音発生スピーカ２０から約０．２ｍ離れた位置であり、且つ騒音検出マイク２１の位置とは正反対となる位置）に配置される。なお、この評価マイク２７の出力は、１２０Ｈｚ第３ＢＰＦ２８の入力に接続されており、評価マイク２７は、制御音発生スピーカ２０から出力された制御音と合成された騒音を集音（受波）して電気信号へ変換し、その電気信号を１２０Ｈｚ第３ＢＰＦ２８の入力へ出力する。
【００４３】
１２０Ｈｚ第３ＢＰＦ２８は、１２０ＨｚＢＰＦ７と同一特性のフィルタであり、評価マイク２７で変換された電気信号から、単一騒音（１２０Ｈｚ）の電気信号を抽出した抽出信号を生成する帯域通過フィルタである。１２０Ｈｚ第３ＢＰＦ２８の出力は、適応フィルタ係数演算器３１の一方の入力と接続されている。
【００４４】
第２同定フィルタ２９は、適応フィルタ２６に入力される単一音抽出信号（第１の所定間隔離れた位置における単一騒音の電気信号）を取り出し、その取り出した単一音抽出信号に対して、制御音発生スピーカ２０から出力された制御音の第２の所定間隔における伝達特性Ｓｅｒｒ（制御音発生スピーカ２０から出力された制御音の空間における伝達特性Ｓｅｒｒ）を反映させた第２反映信号を生成するフィルタである。この第２同定フィルタ２９の出力は、１２０Ｈｚ第４ＢＰＦ３０の入力と接続されている。なお、この第２同定フィルタ２９は、制御音発生スピーカ２０から第２の所定間隔離れた評価マイク２７で制御音を集音し、その制御音の電気信号を適応フィルタ係数演算器３１で使用する場合に、必要となるフィルタである。
【００４５】
この第２同定フィルタ２９には、予め求められた上述の伝達特性Ｓｅｒｒが設定されている。ここで、第２同定フィルタ２９に設定する伝達特性Ｓｅｒｒは、伝達特性演算装置５（図３参照）を用いて予め求めることができる。伝達特性演算装置５を用いて伝達特性Ｓｅｒｒを求める場合には、図３に示す伝達特性演算装置５を次のように変更すれば良い。即ち、図３に示す第１同定フィルタ２３に代えて、第２同定フィルタ２９を配置する。そして、図３に示す第１同定フィルタ係数演算器４３に代えて、第２同定フィルタ係数演算器を配置する。最後に、図３に示す騒音検出マイク２１に代えて、評価マイク２７を、第２の所定間隔である約３ｍ離して配置する。このように変更した伝達特性演算装置を用いて、第１同定フィルタ２３に設定した伝達特性Ｓｒｅｆと同様の方法で、第２同定フィルタ２９に設定する伝達特性Ｓｅｒｒを求めることができる。
【００４６】
１２０Ｈｚ第４ＢＰＦ３０は、１２０ＨｚＢＰＦ７と同一特性のフィルタであり、第２同定フィルタ２９が出力した第２反映信号から、単一騒音（１２０Ｈｚ）の電気信号を抽出した第２反映抽出信号を生成する帯域通過フィルタである。１２０Ｈｚ第４ＢＰＦ３０の出力は、適応フィルタ係数演算器３１の他方の入力と接続されている。
【００４７】
適応フィルタ係数演算器３１は、１２０Ｈｚ第４ＢＰＦ３０から出力された第２反映抽出信号と、１２０Ｈｚ第３ＢＰＦ２８から出力された抽出信号とを入力し、１２０Ｈｚ第３ＢＰＦ２８から出力された抽出信号の振幅が予め定められた値以下（例えば、−４０ｄＢ以下）となるように、適応フィルタ２６のフィルタ係数を調整することで、制御音発生スピーカ２０から出力される制御音を調整する演算器である。適応フィルタ係数演算器３１によって適応フィルタ２６のフィルタ係数が調整されると、適応フィルタ２６は、波形整形器３２へ出力する整形前の制御信号の調整を行う。なお、整形前の制御信号を調整することにより、制御音発生スピーカ２０が出力する制御音の振幅および位相調整が行われる。
【００４８】
波形整形器３２は、適応フィルタ２６から出力された整形前の制御信号（１２０Ｈｚの正弦波）を入力し、その入力した制御信号の波形を整形して、整形後の制御信号を制御音発生スピーカ２０へ出力する。この波形整形器３２が対象音低減器４になければ、適応フィルタ２６から出力される整形前の制御信号（１２０Ｈｚの正弦波）が制御音発生スピーカ２０へ直接入力される。よって、波形整形器３２がない対象音低減装置４は、１２０Ｈｚの単一騒音を低減する単一音低減器となる。言い換えれば、本実施形態の対象音低減装置４においては、１２０Ｈｚの単一騒音を低減する単一音低減器に、波形整形器３２を設けることで、対象音低減装置４を、単一騒音（１２０Ｈｚの騒音）に加え、その単一騒音の各高調音（２４０Ｈｚ，３６０Ｈｚ，４８０Ｈｚの騒音）も低減することができる低減器として機能させている。なお、波形整形器３２は、開始メモリ１２ｂに記憶された開始時間および終了メモリ１２ｃに記憶された終了時間に従って、適応フィルタ２６から出力された整形前の制御信号を整形する。
【００４９】
ここで、図４および図５を参照して、開始メモリ１２ｂに記憶される開始時間および終了メモリ１２ｃに記憶される終了時間を決定する波形分析処理について説明すると共に、開始時間および終了時間に従って整形された整形後の制御信号等について説明する。図４は、波形分析処理を示したフローチャートである。また、図５（ａ）は、波形メモリ１２ａに記憶されたデジタル合成信号からその信号の１周期分を抽出した波形を示した図であり、図５（ｂ）は、整形前および整形後の制御信号を示した図であり、図５（ｃ）は、整形後の制御信号の周波数成分を示した図である。
【００５０】
図４に示す波形分析処理は、波形メモリ１２ａにデジタル合成信号の波形が記憶されている場合に、ユーザから指示が行われると、ＣＰＵ２により実行が開始される。波形分析処理では、まず、波形メモリ１２ａからデジタル合成信号の波形を読み出す（Ｓ１）。そして、読み出したデジタル合成信号の波形から１周期分の波形を抽出し、その抽出した波形に含まれる全ての極小値および極大値を検索する（Ｓ２）。なお、本実施形態においては、波形メモリ１２ａに記憶されたデジタル合成信号は、単一騒音（１２０Ｈｚ）の電気信号と高調音（２４０Ｈｚ，３６０Ｈｚ，４８０Ｈｚ）の電気信号とが合成された合成信号であるので、Ｓ２の処理で抽出された波形は、図５（ａ）に示す波形となる。よって、本実施形態においては、Ｓ２の処理では、図５（ａ）に示すＡ点の極小値およびＢ点に示す極大値が検索される。
【００５１】
なお、Ｓ２の処理では、デジタル合成信号の１周期分の抽出を、次のように行う。即ち、波形メモリ１２ａに記憶されたデジタル合成信号の振幅が最大値から最小値へ変化するまでの間に、極がある場合には、図５（ａ）に示すように、ＣＰＵ２は、Ｓｉｎ波状で、デジタル合成信号の１周期分を抽出する。一方、波形メモリ１２ａに記憶されたデジタル合成信号の振幅が最小値から最大値へ変化するまでの間に、極がある場合には、ＣＰＵ２は、図５（ａ）に示すＳｉｎ波状とは逆相となるように、デジタル合成信号の１周期分を抽出する。このように、極の位置に合わせて、抽出する波形の形状を変える理由について説明する。これは、単一波とその単一波の高調波を合成した合成波では、極は（極小および極大は）、一般的に、合成波の振幅が最大値から最小値へ変化するまでの間か、或いは、合成波の振幅が最小値から最大値へ変化するまでの間かのいずれかに存在する。よって、Ｓ２の処理では、極の位置に合わせて、抽出する波形の形状を変えることで、抽出した波形の半周期付近に極小値および極大値が位置するようにして、極小値および極大値が正確に探索できるようにしているのである。
【００５２】
また、Ｓ２の処理における検索は、詳細には次のように行われる。即ち、１周期分を抽出した波形が図５（ａ）に示すＳｉｎ波状であれば、抽出した波形が最大値となってから最小値となるまでの期間内で、極小値および極大値を検索する。一方、１周期分を抽出した波形が図５（ａ）に示すＳｉｎ波状とは逆相であれば、抽出した波形が最小値となってから最大値となるまでの期間内で、極小値および極大値を検索する。これにより、極小値および極大値を正確に探索することができる。
【００５３】
Ｓ２の処理後、極小値および極大値が検索されたか否かを判定する（Ｓ３）。極小値および極大値が見つからなかった場合は（Ｓ３：Ｎｏ）、波形メモリ１２ａに記憶されたデジタル合成信号は単一騒音であるので、即ち、騒音発生源から発生している騒音は単一音であるので、適応フィルタ２６から出力された制御信号を波形整形器３２で整形する必要がない。よって、この場合には、この波形分析処理を終了する。なお、この場合には、開始メモリ１２ｂおよび終了メモリ１２ｃには、「Ｎｕｌｌ」が記憶される。
【００５４】
一方、極小値および極大値が見つかった場合は（Ｓ３：Ｙｅｓ）、極小値の形成期間と極大値の形成期間とを含む連続期間を算出する（Ｓ４）。ここで、極小値の形成期間とは、抽出した１周期のデジタル合成波形の振幅がゼロとなってから、極小値となった後、再び、電気信号波形の振幅がゼロとなるまでの期間を示し、極大値の形成期間とは、デジタル合成波形の振幅がゼロとなってから、極大値となった後、再び、電気信号波形の振幅がゼロとなるまでの期間を示している。そして、極小値の形成期間と極大値の形成期間とが含まれる連続期間とは、デジタル合成波形の振幅が、極小値→極大値と変化する場合には（図５（ａ）に示す場合には）、極小値の形成期間が始まる時間（図５（ａ）のｔ１時）から極大値の形成期間が終わる時間（図５（ａ）のｔ２時）までの期間を示す一方で、デジタル合成波形の振幅が、極大値→極小値と変化する場合には、極大値の形成期間が始まる時間から極小値の形成期間が終わる時間までの期間を示している。
【００５５】
なお、本実施形態では、図５（ａ）に示すように、時間ｔ１〜時間ｔ２までの期間が、Ｓ４の処理で連続期間と算出される。
【００５６】
ここで、極小値および極大値が、それぞれ２以上見つかった場合には、Ｓ４の処理では、次のように連続期間を決定する。即ち、抽出した１周期分の波形内において、最も早い時間に存在する極が極小値であり、最も遅い時間に存在する極が極大値である場合には、最も早い時間に存在する極小値の形成期間が始まる時間から、最も遅い時間に存在する極大値の形成期間が終わる時間までの期間を連続期間とする。一方、抽出した１周期分の波形内において、最も早い時間に存在する極が極大値であり、最も遅い時間に存在する極が極小値である場合には、最も早い時間に存在する極大値の形成期間が始まる時間から、最も遅い時間に存在する極小値の形成期間が終わる時間までの期間を連続期間とする。
【００５７】
Ｓ４の処理後、算出した連続期間の始点（開始時間、本実施形態ではｔ１時間）を、開始メモリ１２ｂに記憶し、算出した連続期間の終点（終了時間、本実施形態ではｔ２時間）を、終了メモリ１２ｃに記憶して（Ｓ５）、この波形分析処理を終了する。
【００５８】
上述した通り、この波形分析処理により、開始メモリ１２ｂに連続期間の開始時間が記憶され、終了メモリ１２ｃに連続期間の終了時間が記憶される。すると、これらの時間を用いて、ＣＰＵ２は、波形整形器３２に、適応フィルタ２６から出力された制御信号の整形を行わせる。ここでは、波形整形器３２は、適応フィルタ２６からの制御信号を入力すると、その制御信号の振幅を、開始メモリ１２ｂに記憶された開始時間に合わせて、ゼロにして、制御音発生スピーカ２０へ出力する。その後、波形整形器３２は、終了メモリ１２ｃに記憶された終了時間となると、制御信号の振幅を再び、適応フィルタ２６から入力された制御信号の振幅に戻し、制御音発生スピーカ２０へ出力する。即ち、波形整形器３２は、入力した制御信号を連続期間に合わせて整形し、その整形後の制御信号を制御音発生スピーカ２０へ出力する。波形整形器３２は、これを、入力した制御信号の各周期毎に繰り返す。
【００５９】
この波形の整形により、波形整形器３２から制御音発生スピーカ２０へ出力される整形後の制御信号は、図５（ｂ）の実線で示す通りとなる。このように、波形整形器３２は、適応フィルタ２６から入力された制御信号の振幅を（図５（ｂ）の破線で示す整形前の制御信号の振幅を）、各周期の連続期間が来る度に、ゼロにする。この波形の整形により、整形後の制御信号の波形は、整形前の制御信号の最大値と最小値とを結んだ波形を有すると共に、ゼロの振幅を有する波形となる。よって、この整形後の制御信号をフーリエ変換して周波数軸上に示すと、図５（ｃ）に示す通りとなり、整形後の制御信号は、単一騒音および高調音に合わせて、１２０Ｈｚ，２４０Ｈｚ，３６０Ｈｚ，４８０Ｈｚに振幅を持つ波形となる。これは、整形前の制御信号が、単一騒音に対して逆相となる制御音を出力させることが可能な１２０Ｈｚの制御信号であるので、この制御信号の最大値および最小値を残しつつ、この制御信号の振幅の一部をゼロにした整形後の制御信号は、単一騒音（１２０Ｈｚ）に加え、その単一騒音の高調音（２４０Ｈｚ，３６０Ｈｚ，４８０Ｈｚ）に振幅を持つ制御信号となるからである。
【００６０】
次に、この対象音低減器４の動作について、図２を用いて説明する。騒音発生源から騒音が出力され、制御音発生スピーカ２０から制御音が出力されている状態において、制御音に騒音が合成された合成音が騒音検出マイク２１により集音されると、騒音検出マイク２１は、その合成音を電気信号に変換して１２０Ｈｚ第１ＢＰＦ２２へ出力する。すると、１２０Ｈｚ第１ＢＰＦ２２は、入力した電気信号から１２０Ｈｚの電気信号を抽出した変換信号を生成し、その変換信号を演算器２５へ出力する。また、第１同定フィルタ２３は、適応フィルタ２６から出力された整形前の制御信号を取り出し、その整形前の制御信号に伝達特性Ｓｒｅｆを反映させた第１反映信号を生成して、その第１反映信号を、１２０Ｈｚ第２ＢＰＦ２４へ出力する。すると、１２０Ｈｚ第２ＢＰＦ２４は、入力した第１反映信号から１２０Ｈｚの電気信号を抽出した第１反映抽出信号を生成し、その第１反映抽出信号を演算器２５へ出力する。
【００６１】
演算器２５は、１２０Ｈｚ第１ＢＰＦ２２が出力した変換信号から、１２０Ｈｚ第２ＢＰＦ２４が出力した第１反映抽出信号を取り除いた信号、即ち、単一音抽出信号を、適応フィルタ２６および第２同定フィルタ２９へ出力する。ここで、単一音抽出信号は、前述の通り、第１の所定間隔離れた位置における単一騒音（１２０Ｈｚ）の電気信号となる。
【００６２】
第２同定フィルタ２９は、適応フィルタ２６に入力される単一音抽出信号を取り出し、その単一音抽出信号に伝達関数Ｓｅｒｒを反映させた第２反映信号を、１２０Ｈｚ第４ＢＰＦ３０へ出力する。１２０Ｈｚ第４ＢＰＦ３０は、第２反映信号から１２０Ｈｚの電気信号を抽出した第２反映抽出信号を生成し、その第２反映抽出信号を、適応フィルタ係数演算器３１へ出力する。
【００６３】
一方、評価マイク２７により、制御音に騒音が合成された合成音が集音されると、評価マイク２７は、その合成音を電気信号に変換して１２０Ｈｚ第３ＢＰＦ２８へ出力する。１２０Ｈｚ第３ＢＰＦ２８は、入力した電気信号から１２０Ｈｚの電気信号を抽出した抽出信号を、適応フィルタ係数演算器３１へ出力する。
【００６４】
すると、適応フィルタ係数演算器３１は、１２０Ｈｚ第３ＢＰＦ２８から出力された抽出信号と、１２０Ｈｚ第４ＢＰＦ３０から出力された第２反映抽出信号とを比較して、抽出信号が予め定められた値以下となるように、適応フィルタ２６のフィルタ係数を調整する。そして、適応フィルタ２６は、入力した単一音抽出信号をフィルタリングして振幅および位相を調整した制御音を、即ち、第２の所定間隔離れた位置における単一騒音（１２０Ｈｚ）を低減させる振幅および位相の制御音を、制御音発生スピーカ２０から出力可能な制御信号（整形前の制御信号）として生成する。そして、適応フィルタ２６は、整形前の制御信号を第１同定フィルタ２３および波形整形器３２へ出力する。
【００６５】
すると、波形整形器３２は、整形前の制御信号を整形し、整形後の制御信号（図５（ｂ）の実線参照）を、制御音発生スピーカ２０へ出力する。ここで、整形後の制御信号は、前述の通り、１２０Ｈｚに加え、２４０Ｈｚ，３６０Ｈｚ，４８０Ｈｚに振幅を持っている（図５（ｃ）参照）。よって、制御音発生スピーカ２０から出力される制御音も、１２０Ｈｚに加え、２４０Ｈｚ，３６０Ｈｚ，４８０Ｈｚに振幅を持つ音となる。そして、この制御音は、第２の所定間隔離れた位置では、即ち、評価マイク２７が設置された位置では、各周波数（１２０Ｈｚ，２４０Ｈｚ，３６０Ｈｚ，４８０Ｈｚ）における位相が、騒音の位相とは逆相となる。よって、評価マイク２７が設置された位置では、制御音と騒音とが合成されて、単一騒音に加え、その単一騒音の各高調音も低減することができる。
【００６６】
次に、対象音低減装置１（対象音低減器４）による騒音の低減結果を、図６を用いて説明する。図６（ａ）は、評価マイク２７が設置された位置における騒音を示した図であり、図６（ｂ）は、評価マイク２７が設置された位置での対象音低減装置１による騒音の低減結果を示した図である。
【００６７】
図６（ａ）に示すように、評価マイク２７が設置された位置における騒音は、０Ｈｚ〜６００Ｈｚの周波数帯において、１２０Ｈｚに、約８５ｄＢの単一騒音（基本波）が存在し、２４０Ｈｚ，３６０Ｈｚ，４８０Ｈｚに、それぞれ、約７２ｄＢ，約６５ｄＢ，約５５ｄＢの単一騒音の各高調音が存在している。
【００６８】
一方、評価マイク２７が設置された位置で対象音低減装置１による騒音の低減を行った場合には（制御音発生スピーカ２０から制御音を出力した場合には）、図６（ｂ）に示すように、１２０Ｈｚの単一騒音を、約５０ｄＢへ低減できる上に、２４０Ｈｚ，３６０Ｈｚ，４８０Ｈｚの各高調音も、全てが、約５０ｄＢへ低減できている。
【００６９】
上述した通り、本実施形態の対象音低減装置１では、１２０Ｈｚの単一騒音を低減するフィードフォワード方式の単一音低減器に、波形整形器３２を設けることで、１つの単一音低減器だけを利用して、即ち、単一騒音の各高調音（２４０Ｈｚ，３６０Ｈｚ，４８０Ｈｚの騒音）に対応して設けられる複数の単一音低減器を利用することなく、単一騒音に加え、その単一騒音の高調音も低減することができる。
【００７０】
ここで、この波形整形器３２は、次のようにして、制御信号の波形を整形している。即ち、抽出したデジタル合成信号の１周期分の波形が、図５（ａ）に示すＳｉｎ波状の場合には、整形前の制御信号の振幅が最大値となってから最小値となるまでの期間内における連続期間中、整形前の制御信号の振幅をゼロにすることで、波形を整形する（図５（ｂ）参照）。一方、抽出したデジタル合成信号の１周期分の波形が、図５（ａ）に示すＳｉｎ波状とは逆相の場合には、整形前の制御信号の振幅が最小値となってから最大値となるまでの期間内における連続期間中、整形前の制御信号の振幅をゼロにすることで、波形を整形する。よって、抽出したデジタル合成信号の１周期分の波形が、Ｓｉｎ波状であっても、或いは、Ｓｉｎ波状と逆相であっても、整形後の制御信号の波形は、整形前の制御信号の最大値と最小値とを結んだ波形を有すると共に、ゼロの振幅を有する波形となる。ここで、整形前の制御信号が、単一騒音に対して逆相となる制御音を出力させることが可能な１２０Ｈｚの制御信号であるので、この制御信号の最大値および最小値を残しつつ、この制御信号の振幅の一部をゼロにした整形後の制御信号は、単一騒音（１２０Ｈｚ）に加え、その単一騒音の各高調音（２４０Ｈｚ，３６０Ｈｚ，４８０Ｈｚ）に振幅を持つ制御信号となる。よって、この整形後の制御信号が入力されることにより制御音発生スピーカ２０から出力される制御音は、評価マイク２７が設置された位置において、単一騒音とその単一騒音の各高調音とに対して逆相となる音となる。従って、本実施形態の対象音低減装置１によれば、波形整形器３２を設けることで、１つの単一音低減器だけを利用して、即ち、単一騒音の各高調波に対応して設けられる複数の単一波低減器を利用することなく、単一騒音に加え、その単一騒音の各高調音も低減することができるのである。
【００７１】
また、本実施形態の対象音低減装置１によれば、単一騒音とその単一騒音の各高調音とを低減するために、単一騒音の各高調音に対応した複数の単一波低減装置を設ける必要がないので、対象音低減装置１を低コストに抑えることができる。
【００７２】
また、本実施形態の対象音低減装置１では、波形分析処理で算出する連続期間は、極小値の形成期間と極大値の形成期間とを含む期間であることから、デジタル合成信号から１周期分を抽出した波形が最小値となる時間および最大値となる時間を含まない。ここで、デジタル合成信号から１周期分を抽出した波形の最小値と最大値とを直接結んだ場合の波形は、整形前の制御信号の最小値と最大値とを結んだ場合の波形と略同一となる関係にある。この関係から、波形整形器３２が整形前の制御信号の振幅をゼロにする連続期間には、整形前の制御信号の最小値となる時間およびその制御信号が極大値となる時間が含まれない。これにより、整形前の制御信号の振幅をゼロにする連続期間は、整形前の制御信号の最小値および最大値を、整形後の制御信号に残すことができる期間、即ち、単一騒音の低減効果に与える影響が比較的少ない期間となる。従って、本実施形態の対象音低減装置１によれば、単一騒音を確実に低減させた上で、その単一騒音の各高調音も低減することができる。
【００７３】
次に、図７を参照して、第２実施形態の対象音低減装置（図示せず）について説明する。この第２実施形態の対象音低減装置は、第１実施形態の対象音低減装置１で使用した対象音低減器４に代えて、対象音低減器１００を使用している。この第２実施形態の対象音低減装置は、０Ｈｚ〜４８０Ｈｚにおける騒音のうち、単一騒音（１２０Ｈｚ）と各高調音（２４０Ｈｚ，３６０Ｈｚ，４８０Ｈｚ）とに対して、逆相となる振幅の制御波を能動的に発生させるフィードバック方式のアクティブ・ノイズ・コントロール装置である。この第２実施形態の対象音低減装置によれば、第１実施形態の対象音低減装置１と同様、１２０Ｈｚの単一騒音を低減するフィードバック方式の単一音低減装置だけを利用して、即ち、単一騒音の各高調音（２４０Ｈｚ，３６０Ｈｚ，４８０Ｈｚの騒音）に対応して設けられる複数の単一音低減装置を利用することなく、単一騒音に加え、その単一騒音の各高調音も低減することができる。
【００７４】
なお、第２実施形態の対象音低減装置の構成は、対象音低減器４に代えて、対象音低減器１００を使用した以外は、第１実施形態の対象音低減装置１の構成と同じである。よって、第２実施形態の対象音低減装置では、対象音低減器１００についてのみ説明を行う。なお、対象音低減器１００の説明では、対象音低減器４と同一部分については同一の符号を用い、その説明を省略する。
【００７５】
図７は、第２実施形態の対象音低減装置に使用される対象音低減器１００のブロック図である。対象音低減器１００は、１２０Ｈｚの単一騒音を低減するフィードバック方式の単一音低減器に、第２波形整形器１１８を加えたものである。具体的には、対象音低減器１００は、単一騒音を低減する単一音低減器を構成する制御音発生スピーカ２０と、評価マイク２７と、１２０Ｈｚ第５ＢＰＦ１１０と、第３同定フィルタ１１１と、１２０Ｈｚ第６ＢＰＦ１１２と、第２演算器１１３と、第２適応フィルタ１１４と、第４同定フィルタ１１５と、１２０Ｈｚ第７ＢＰＦ１１６と、第２適応フィルタ係数演算器１１７とに、第２波形整形器１１８を加えたものである。
【００７６】
１２０Ｈｚ第５ＢＰＦ１１０は、１２０ＨｚＢＰＦ７（図１参照）と同一特性のフィルタであり、評価マイク２７により変換された電気信号から、単一騒音の周波数（１２０Ｈｚ）に対応する電気信号を抽出したＦＢ用変換信号を生成する帯域通過フィルタである。１２０Ｈｚ第５ＢＰＦ１１０の入力は、評価マイク２７の出力と接続され、１２０Ｈｚ第５ＢＰＦ１１０の出力は、第２適応フィルタ係数演算器１１７の一方の入力、および第２演算器１１３の一方の入力と接続されている。
【００７７】
第３同定フィルタ１１１は、制御音発生スピーカ２０へ出力される（第２適応フィルタ１１４から出力される）正弦波の制御信号を取り出し、その取り出した制御信号に対して、制御音発生スピーカ２０から出力された制御音の所定間隔における伝達特性Ｓｅｒｒ２（制御音発生スピーカ２０から出力された制御音の空間における伝達特性Ｓｅｒｒ２）を反映させたＦＢ用第１反映信号を生成するフィルタである。この第３同定フィルタ１１１の入力は、第２適応フィルタ１１４の出力および第２波形整形器１１８の入力と接続され、第３同定フィルタ１１１の出力は、１２０Ｈｚ第６ＢＰＦ１１２の入力と接続されている。なお、第２適応フィルタ１１４から出力される制御信号は、整形前の制御信号であり、評価マイク２７が配置された位置の単一騒音に対して逆相となる制御音を、制御音発生スピーカ２０に出力させることが可能な、正弦波（１２０Ｈｚ）の制御信号である。また、所定間隔は、制御音発生スピーカ１０から評価マイク２７までの間隔を示し、約０．２ｍとしている。
【００７８】
ここで、第３同定フィルタ１１１には、予め求められた上述の伝達特性Ｓｅｒｒ２が設定されている。ここで、第３同定フィルタ１１１に設定する伝達特性Ｓｅｒｒ２は、伝達特性演算装置５（図３参照）を用いて予め求めることができる。なお、第３同定フィルタ１１１に設定する伝達特性Ｓｅｒｒ２の求め方は、前述した第２同定フィルタ２９（図２参照）に設定する伝達特性Ｓｅｒｒの求め方と同様であるので、その説明を省略する。
【００７９】
１２０Ｈｚ第６ＢＰＦ１１２は、１２０ＨｚＢＰＦ７（図１参照）と同一特性のフィルタであり、第３同定フィルタ１１１が出力したＦＢ用第１反映信号から、単一騒音の周波数（１２０Ｈｚ）に対応する電気信号を抽出したＦＢ用第１反映抽出信号を生成する帯域通過フィルタである。１２０Ｈｚ第６ＢＰＦ１１２の出力は、第２演算器１１３の他方の入力と接続されている。
【００８０】
第２演算器１１３は、１２０Ｈｚ第５ＢＰＦ１１０が出力したＦＢ用変換信号から、１２０Ｈｚ第６ＢＰＦ１１２が出力したＦＢ用第１反映抽出信号を取り除くことで、単一音の電気信号であるＦＢ用単一音抽出信号を生成すると共に、そのＦＢ用単一音抽出信号を第２適応フィルタ１１４および第４同定フィルタ１１５へ出力する演算器である。第２演算器１１３の出力は、第２適応フィルタ１１４の入力および第４同定フィルタ１１５の入力に接続されている。
【００８１】
ここで、第２演算器１１３が出力するＦＢ用単一音抽出信号について説明する。まず、１２０Ｈｚ第５ＢＰＦ１１０から出力されたＦＢ用変換信号は、所定間隔離れた位置における合成音（制御音と騒音とが合成された音）の電気信号から、１２０Ｈｚの電気信号を抽出した電気信号となる。つまり、１２０Ｈｚ第５ＢＰＦ１１０から出力されたＦＢ用変換信号は、所定間隔離れた位置における合成音の１２０Ｈｚにおける電気信号となる。
【００８２】
また、１２０Ｈｚ第６ＢＰＦ１１２から出力されたＦＢ用第１反映抽出信号は、次の信号となる。即ち、所定間隔における伝達特性Ｓｅｒｒ２を整形前の制御信号に対して反映させた電気信号から、言い換えると、所定間隔離れた位置で想定される制御音（ただし、単一騒音に対してだけ逆相となる制御音）の電気信号から、１２０Ｈｚの電気信号を抽出した電気信号となる。つまり、１２０Ｈｚ第６ＢＰＦ１１２から出力されたＦＢ用第１反映抽出信号は、所定間隔離れた位置で想定される制御音の１２０Ｈｚにおける電気信号となる。
【００８３】
よって、第２演算器１１３が出力するＦＢ用単一音抽出信号は、所定間隔離れた位置における合成音の１２０Ｈｚにおける電気信号から、所定間隔離れた位置で想定される制御音の１２０Ｈｚにおける電気信号を取り除いた信号、即ち、所定間隔離れた位置における単一騒音（１２０Ｈｚ）の電気信号となる。
【００８４】
第２適応フィルタ１１４は、ＦＢ用単一音抽出信号を入力して、第２波形整形器１１８へ出力する制御信号を生成するフィルタである。第２適応フィルタ１１４の出力は、第３同定フィルタ１１１の入力および第２波形整形器１１８の入力と接続されている。ここで、第２適応フィルタ１１１から第２波形整形器１１８へ出力される制御信号、即ち、整形前の制御信号は、前述の通り、評価マイク２７が配置された位置の単一騒音に対して逆相となる制御音を、制御音発生スピーカ２０に出力させることが可能な正弦波（１２０Ｈｚ）の制御信号である。
【００８５】
第４同定フィルタ１１５は、第２適応フィルタ１１４に入力されるＦＢ用単一音抽出信号（所定間隔離れた位置における単一騒音の電気信号）を取り出し、その取り出したＦＢ用単一音抽出信号に対して、制御音発生スピーカ２０から出力された制御音の所定間隔における伝達特性Ｓｅｒｒ２（制御音発生スピーカ２０から出力された制御音の空間における伝達特性Ｓｅｒｒ２）を反映させたＦＢ用第２反映信号を生成するフィルタである。この第４同定フィルタ１１５の出力は、１２０Ｈｚ第７ＢＰＦ１１６の入力と接続されている。なお、この第４同定フィルタ１１５は、制御音発生スピーカ２０から所定間隔離れた評価マイク２７で制御音を集音し、その制御音の電気信号を第２適応フィルタ係数演算器１１７で使用する場合に、必要となるフィルタである。
【００８６】
この第４同定フィルタ１１５には、予め求められた上述の伝達特性Ｓｅｒｒ２が設定されている。なお、第４同定フィルタ１１５に設定する伝達特性Ｓｅｒｒ２の求め方は、前述した第２同定フィルタ１８に設定する伝達特性Ｓｅｒｒの求め方と同様であるので、その説明を省略する。
【００８７】
１２０Ｈｚ第７ＢＰＦ１１６は、１２０ＨｚＢＰＦ７と同一特性のフィルタであり、第４同定フィルタ１１５が出力したＦＢ用第２反映信号から、単一騒音の周波数（１２０Ｈｚ）に対応する電気信号を抽出したＦＢ用第２反映抽出信号を生成する帯域通過フィルタである。１２０Ｈｚ第７ＢＰＦ１１６の出力は、第２適応フィルタ係数演算器１１７の他方の入力と接続されている。
【００８８】
第２適応フィルタ係数演算器１１７は、１２０Ｈｚ第７ＢＰＦ１１６から出力されたＦＢ用第２反映抽出信号と、１２０Ｈｚ第５ＢＰＦ１１０から出力されたＦＢ用変換信号とを入力し、１２０Ｈｚ第５ＢＰＦ１１０から出力されたＦＢ用変換信号の振幅が予め定められた値以下（例えば、−４０ｄＢ以下）となるように、第２適応フィルタ１１４のフィルタ係数を調整することで、制御音発生スピーカ２０から出力される制御音を調整する演算器である。第２適応フィルタ係数演算器１１７によって第２適応フィルタ１１４のフィルタ係数が調整されると、第２適応フィルタ１１４は、第２波形整形器１１８へ出力する整形前の制御信号の調整を行う。なお、整形前の制御信号を調整することにより、制御音発生スピーカ２０が出力する制御音の振幅および位相調整が行われる。
【００８９】
第２波形整形器１１８は、第１実施形態で使用された波形整形器３２と同一の機能を発揮するものである。具体的には、第２波形整形器１１８は、第２適応フィルタ１１４から出力された整形前の制御信号（１２０Ｈｚの正弦波）を入力し、その入力した制御信号の波形を整形して、整形後の制御信号を、制御音発生スピーカ２０へ出力する。この第２波形整形器１１８が対象音低減器１００になければ、第２適応フィルタ１１４から出力される整形前の制御信号（１２０Ｈｚの正弦波）が制御音発生スピーカ２０へ直接入力される。よって、第２波形整形器１１８がない対象音低減装置１００は、１２０Ｈｚの単一騒音を低減する単一音低減器となる。言い換えれば、本実施形態の対象音低減装置１００においては、１２０Ｈｚの単一騒音を低減する単一音低減器に、第２波形整形器１１８を設けることで、対象音低減装置１００を、単一騒音（１２０Ｈｚの騒音）に加え、その単一騒音の高調音（２４０Ｈｚ，３６０Ｈｚ，４８０Ｈｚの騒音）も低減することができる低減器として機能させている。なお、第２波形整形器１１８は、開始メモリ１２ｂに記憶された開始時間および終了メモリ１２ｃに記憶された終了時間に合わせて、第２適応フィルタ１１８から出力された整形前の制御信号を整形する。この波形の整形は、第１実施形態の波形整形器３２と同一であるので、その説明を省略する。
【００９０】
次に、この対象音低減装置１００の動作について説明する。騒音発生源から騒音が出力され、制御音発生スピーカ２０から制御音が出力されている状態において、制御音に騒音が合成された合成音が評価マイク２７により集音されると、評価マイク２７は、その合成音を電気信号に変換して１２０Ｈｚ第５ＢＰＦ１１０へ出力する。すると、１２０Ｈｚ第５ＢＰＦ１１０は、評価マイク２７で変換された電気信号から１２０Ｈｚの電気信号を抽出したＦＢ用変換信号を、第２適応フィルタ係数演算器１１７および第２演算器１１３へ出力する。
【００９１】
また、第３同定フィルタ１１１は、第２適応フィルタ１１４から出力された整形前の制御信号を取り出し、その制御信号に伝達特性Ｓｅｒｒ２を反映させたＦＢ用第１反映信号を、１２０Ｈｚ第６ＢＰＦ１１２へ出力する。すると、１２０Ｈｚ第６ＢＰＦ１１２は、第３同定フィルタ１１１で生成されたＦＢ用第１反映信号から１２０Ｈｚの電気信号を抽出したＦＢ用第１反映抽出信号を、第２演算器１１３へ出力する。
【００９２】
第２演算器１１３は、１２０Ｈｚ第５ＢＰＦ１１０が出力したＦＢ用変換信号から、１２０Ｈｚ第６ＢＰＦ１１２が出力したＦＢ用第１反映抽出信号を取り除き、ＦＢ用単一音抽出信号として、第２適応フィルタ１１４および第４同定フィルタ１１５へ出力する。ここで、ＦＢ用単一音抽出信号は、前述の通り、所定間隔離れた位置における単一騒音（１２０Ｈｚ）の電気信号となる。
【００９３】
第４同定フィルタ１１５は、第２適応フィルタ１１４に入力されるＦＢ用単一音抽出信号を取り出し、そのＦＢ用単一音抽出信号に伝達関数Ｓｅｒｒ２を反映させたＦＢ用第２反映信号を、１２０Ｈｚ第７ＢＰＦ１１６へ出力する。１２０Ｈｚ第７ＢＰＦ１１６は、ＦＢ用第２反映信号から１２０Ｈｚの電気信号を抽出したＦＢ用第２反映抽出信号を、第２適応フィルタ係数演算器１１７へ出力する。
【００９４】
すると、第２適応フィルタ係数演算器１１７は、１２０Ｈｚ第７ＢＰＦ１１６から出力されたＦＢ用第２反映減衰信号と、１２０Ｈｚ第５ＢＰＦ１１０から出力されたＦＢ用変換信号とを比較し、ＦＢ用変換信号が予め定められた値以下となるように、第２適応フィルタ１１４のフィルタ係数を調整する。そして、第２適応フィルタ１１４は、入力したＦＢ用単一音抽出信号をフィルタリングして振幅および位相を調整した制御音を、即ち、所定間隔離れた位置における単一騒音を低減させる振幅および位相の制御音を、制御音発生スピーカ２０から出力可能な制御信号（整形前の制御信号）として生成する。そして、第２適応フィルタ１１４は、整形前の制御信号を、第３同定フィルタ１１１および第２波形整形器１１８へ出力する。
【００９５】
すると、第２波形整形器１１８は、整形前の制御信号を整形し、整形後の制御信号（図５（ｂ）実線参照）を、制御音発生スピーカ２０へ出力する。ここで、第２波形整形器１１８で整形された制御信号は、第１実施形態の波形整形器３２で整形された制御信号と同様に、１２０Ｈｚに加え、２４０Ｈｚ，３６０Ｈｚ，４８０Ｈｚに振幅を持っている（図５（ｃ）参照）。よって、制御音発生スピーカ２０から出力される制御音も、１２０Ｈｚに加えて、２４０Ｈｚ，３６０Ｈｚ，４８０Ｈｚに振幅を持つ音となる。そして、この制御音は、所定間隔離れた位置では、即ち、評価マイク２７が設置された位置では、各周波数（１２０Ｈｚ，２４０Ｈｚ，３６０Ｈｚ，４８０Ｈｚ）の位相が、騒音の位相とは逆相となる。よって、評価マイク２７が設置された位置では、制御音と騒音とが合成されて、単一騒音に加え、その単一騒音の各高調音も低減することができる。
【００９６】
上述した通り、第２実施形態の対象音低減装置では、１２０Ｈｚの単一騒音を低減するフィードバック方式の単一音低減器（制御音発生スピーカ２０と、評価マイク２７と、１２０Ｈｚ第５ＢＰＦ１１０と、第３同定フィルタ１１１と、１２０Ｈｚ第６ＢＰＦ１１２と、第２演算器１１３と、第２適応フィルタ１１４と、第４同定フィルタ１１５と、１２０Ｈｚ第７ＢＰＦ１１６と、第２適応フィルタ係数演算器１１７とから構成される単一音低減器）に、第２波形整形器１１８を設けることで、１２０Ｈｚに加えて、２４０Ｈｚ，３６０Ｈｚ，４８０Ｈｚに振幅を持ち、騒音の位相とは逆相となる制御音を、制御音発生スピーカ２０から出力することができる。よって、第２実施形態の対象音低減装置によれば、第２波形整形器１１８を設けることで、単一音低減器だけを利用して、即ち、単一騒音の各高調波に対応して設けられる複数の単一波低減器を利用することなく、単一騒音に加え、その単一騒音の各高調音も低減することができる。また、第２実施形態の対象音低減装置によれば、単一騒音とその単一騒音の各高調音とを低減するために、各高調音に対応した複数の単一波低減装置を設ける必要がないので、対象音低減装置を低コストに抑えることができる。
【００９７】
また、第２実施形態の対象音低減装置では、波形分析処理で算出する連続期間は、極小値の形成期間と極大値の形成期間とを含む期間であることから、デジタル合成信号から１周期分を抽出した波形が最小値となる時間および最大値となる時間を含まない。ここで、デジタル合成信号から１周期分を抽出した波形の最小値と最大値とを直接結んだ場合の波形は、整形前の制御信号の最小値と最大値とを結んだ場合の波形と略同一となる関係にある。この関係から、第２波形整形器１１８が整形前の制御信号の振幅をゼロにする連続期間には、整形前の制御信号の最小値となる時間およびその制御信号が最大値となる時間が含まれない。これにより、整形前の制御信号の振幅をゼロにする連続期間は、整形前の制御信号の最小値および最大値を、整形後の制御信号に残すことができる期間、即ち、単一騒音の低減効果に与える影響が比較的少ない期間となる。従って、本実施形態の対象音低減装置１によれば、単一騒音を確実に低減させた上で、その単一騒音の各高調音も低減することができる。
【００９８】
以上、本実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変形改良が可能であることは容易に推察できるものである。
【００９９】
上述した各実施形態の対象音低減装置では、開始メモリ１２ｂに記憶させる開始時間、および終了メモリ１２ｃに記憶させる終了時間を、波形分析処理で決定したが、これに限られるものではない。即ち、開始メモリ１２ｂに記憶させる開始時間や終了メモリ１２ｃに記憶させる終了時間を、ユーザが決定しても良い。この場合には、各実施形態の対象音低減装置に、開始時間および終了時間を入力する入力装置を追加し、その入力装置を用いて、ユーザが決定した開始時間を開始メモリ１２ｂに記憶させ、ユーザが決定した終了時間を終了メモリ１２ｃに記憶させる構成とすれば良い。この構成によれば、単一騒音と各高調音との低減効果を、開始時間や終了時間を変更して調整することができる。
【０１００】
また、上述した各実施形態の対象音低減装置においては、単一騒音を１２０Ｈｚとし、その単一騒音の各高調音を２４０Ｈｚ，３６０Ｈｚ，４８０Ｈｚとしたが、これに限られるものではない。例えば、単一騒音を１００Ｈｚとし、その単一騒音の各高調音を２００Ｈｚ，３００Ｈｚ，４００Ｈｚとして、各実施形態の対象音低減装置を適用しても良い。なお、単一騒音を１００Ｈｚとし、各高調音を２００Ｈｚ，３００Ｈｚ，４００Ｈｚとした場合には、各実施形態の対象音低減装置を次のように変更すれば良い。
【０１０１】
まず、１２０ＨｚＢＰＦ７を、１００Ｈｚの電気信号を抽出するフィルタへ変更し、２４０ＨｚＢＰＦ８を、２００Ｈｚの電気信号を抽出するフィルタへ変更する。また、３６０ＨｚＢＰＦ９を、３００Ｈｚの電気信号を抽出するフィルタへ変更し、４００ＨｚＢＰＦ１０を、４００Ｈｚの電気信号を抽出するフィルタ変更する。
【０１０２】
次に、対象音低減器４については、１２０Ｈｚ第１〜第４ＢＰＦ２２，２４，２８，３０を、それぞれ、１００Ｈｚの電気信号を抽出するフィルタへ変更する。また、対象音低減器１００については、１２０Ｈｚ第５〜第７ＢＰＦ１１０，１１２，１１６を、それぞれ、１００Ｈｚの電気信号を抽出するフィルタへ変更する。
【０１０３】
最後に、伝達特性演算器５については、１２０Ｈｚ正弦波発生器４０を、１００Ｈｚの正弦波を発生する発生器へ変更し、１２０Ｈｚ演算用ＢＰＦ４２を、１００Ｈｚの電気信号を抽出するフィルタへ変更すれば良い。この構成の場合には、１００Ｈｚの単一騒音に加え、２００Ｈｚ，３００Ｈｚ，４００Ｈｚの各高調音を低減することができる。
【０１０４】
また、上述した各実施形態の対象音低減装置では、波形メモリ１２ａに記憶させるデジタル合成信号の波形を求めるため、騒音集音マイク６、ＢＰＦ７〜１０およびＡ／Ｄコンバータ１１を有していたが、これに限られるものではない。即ち、騒音集音マイク６、ＢＰＦ７〜１０およびＡ／Ｄコンバータ１１を対象音低減装置から取り外し、それらを対象音低減装置とは別体の装置に設ける。そして、その別体の装置で求めたデジタル合成信号の波形を、波形メモリ１２ａに記憶させるように構成しても良い。この構成の場合には、騒音集音マイク６、ＢＰＦ７〜１０およびＡ／Ｄコンバータ１１が不要となるので、対象音低減装置を低コストにすることができる。
【０１０５】
また、上述した各実施形態の対象音低減装置では、各同定フィルタ２３，２９，１１１，１１５に対して伝達特性を設定するために、伝達特性演算器５を有していたが、これに限られるものではない。即ち、伝達特性演算器５を対象音低減装置から取り外し、伝達特性演算器５を対象音低減装置とは別体の装置に設ける。そして、その別体の装置で求めた伝達特性を、各同定フィルタ２３，２９，１１１，１１５に対して設定するように構成しても良い。この構成の場合には伝達特性演算器５が不要となるので、対象音低減装置を低コストにすることができる。
【０１０６】
また、上述した各実施形態の対象音低減装置では、工事現場内の騒音を低減させたが、これに限られるものではない。即ち、対象音低減装置を一部変更して、振動を低減させても良い。この場合には、次の構成にすれば良い。第１実施形態の対象音低減装置１を、振動を低減させる装置として利用する場合には、騒音検出マイク２１および評価マイク２７を、振動を検出し、その検出した振動を電気信号に変換する振動センサに変更する。そして、制御音発生スピーカ２０を、補正後の制御信号に対応した振動を発生させる振動発生装置へ変更すれば良い。また、第２実施形態の対象音低減装置を、振動を低減させる装置として利用する場合には、評価マイク２７を、上述の振動センサへ変更する。そして、制御音発生スピーカ２０を、上述の振動発生装置へ変更すれば良い。この構成によれば、波形整形器３２（１１８）を設けることで、単一振動を低減する単一振動低減器だけを利用して、即ち、単一振動の各高調波に対応して設けられる複数の単一振動低減器を利用することなく、単一振動に加え、その単一振動の各高調波も低減することができる。
【符号の説明】
【０１０７】
１                対象音低減装置（対象波低減装置）
４                対象音低減器（対象音低減装置の一部）
６                騒音集音マイク（対象波受波手段）
７                １２０ＨｚＢＰＦ（電気信号合成手段の一部）
８                ２４０ＨｚＢＰＦ（電気信号合成手段の一部）
９                ３６０ＨｚＢＰＦ（電気信号合成手段の一部）
１０              ４８０ＨｚＢＰＦ（電気信号合成手段の一部）
１１              Ａ／Ｄコンバータ（電気信号合成手段の一部）
１２ｂ            開始メモリ（設定手段の一部）
１２ｃ            終了メモリ（設定手段の一部）
２０              制御音発生スピーカ（出力手段）
２１              騒音検出マイク（第１受波手段）
２２              １２０Ｈｚ第１ＢＰＦ（変換信号生成手段）
２３              第１同定フィルタ（第１反映手段）
２４              １２０Ｈｚ第２ＢＰＦ（第１反映抽出手段の一部）
２５              演算器（反映抽出手段の一部）
２６              適応フィルタ（制御信号生成手段）
２７              評価マイク（第２受波手段、受波手段）
２８              １２０Ｈｚ第３ＢＰＦ（抽出手段）
２９              第２同定フィルタ（第２反映手段）
３０              １２０Ｈｚ第４ＢＰＦ（第２反映抽出手段）
３１              適応フィルタ係数演算器（調整手段）
３２，１１８      波形整形器（波形整形手段）
１００            対象音低減器（対象音低減装置の一部）
１１０            １２０Ｈｚ第５ＢＰＦ（変換信号生成手段）
１１１            第３同定フィルタ（第１反映手段）
１１２            １２０Ｈｚ第６ＢＰＦ（第１反映抽出生成手段）
１１３            第２演算器（反映抽出手段）
１１４            第２適応フィルタ（制御信号生成手段）
１１５            第４同定フィルタ（第２反映手段）
１１６            １２０Ｈｚ第７ＢＰＦ（第２反映抽出手段）
１１７            第２適応フィルタ係数演算器（調整手段）
Ｓ２              波形分析処理（探索手段）
Ｓ４              波形分析処理（算出手段）
Ｓ５              波形分析処理（設定制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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