(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御点に向けて制御音を放射して、当該制御点に到来する所定の騒音を低減させる騒音制御装置であって、
到来する前記所定の騒音を検出して制御用騒音信号を出力する制御用騒音検出器と、
予め設定された固定のフィルタ係数を用いて前記制御用騒音検出器からの制御用騒音信号を信号処理して制御信号を出力する制御用フィルタ部と、
前記制御用フィルタ部からの制御信号に基づく制御音を前記制御点に向けて放射することによって、前記制御点に到来する所定の騒音を低減させる制御スピーカと、
前記制御点に到来する所定の騒音が前記固定のフィルタ係数と対応する騒音であるか否かを判定する騒音判定部と、
前記騒音判定部において前記所定の騒音が前記固定のフィルタ係数と対応する騒音ではないと判定されたとき、前記制御用フィルタ部からの制御信号の出力を停止させる出力制御部とを備え、
前記騒音判定部は、
到来する前記所定の騒音を検出して判定用騒音信号として出力する判定用騒音検出器と、
前記判定用騒音検出器からの判定用騒音信号を低減させるように予め設定された固定のフィルタ係数を用いて、前記制御用騒音検出器からの制御用騒音信号を信号処理する判定用フィルタ部と、
前記判定用騒音検出器からの判定用騒音信号と、前記判定用フィルタ部からの制御用騒音信号とを加算する加算器と、
前記加算器からの出力信号のレベルが所定の閾値よりも大きいか否かを判定することによって、前記制御点に到来する所定の騒音が前記固定のフィルタ係数と対応する騒音であるか否かを判定するレベル判定部とを有し、
前記出力制御部は、前記レベル判定部において前記加算器からの出力信号のレベルが前記所定の閾値よりも大きいと判定されたとき、前記制御用フィルタ部からの制御信号の出力を停止させる、騒音制御装置。
【請求項２】
前記騒音判定部は、前記加算器からの出力信号のうち、所定の周波数帯域内の信号のみを抽出し、前記レベル判定部へ出力する帯域抽出部をさらに有する、請求項１に記載の騒音制御装置。
【請求項３】
前記所定の閾値は、第１閾値と当該第１閾値よりもレベルが低い第２閾値とで構成されており、
前記レベル判定部は、前記加算器からの出力信号のレベルが前記第１閾値よりも大きいか否か、前記第２閾値よりも大きいか否かを判定しており、
前記出力制御部は、前記レベル判定部において前記加算器からの出力信号のレベルが前記第１閾値より大きいと判定されたとき、前記制御用フィルタ部からの制御信号の出力を停止させ、前記レベル判定部において前記加算器からの出力信号のレベルが前記第２閾値以下であると判定されたとき、前記制御用フィルタ部からの制御信号の出力を開始させることを特徴とする、請求項１又は２に記載の騒音制御装置。
【請求項４】
前記制御点に到来する前記所定の騒音が有する周波数および／またはレベルを一意に特定する騒音情報と、当該騒音情報によって特定される周波数および／またはレベルを有する前記所定の騒音を前記制御スピーカからの制御音が低減させるように前記制御用フィルタ部に設定されるべきフィルタ係数とを関連付けて記憶する記憶部と、
前記レベル判定部において前記加算器からの出力信号のレベルが所定の閾値以下であると判定されたとき、外部から入力される前記騒音情報と関連付けられたフィルタ係数を前記記憶部から読み出し、前記制御用フィルタ部に設定されたフィルタ係数を前記読み出したフィルタ係数に変更する制御用変更部とをさらに備える、請求項１〜３のいずれか１つに記載の騒音制御装置。
【請求項５】
前記制御点に到来する前記所定の騒音が有する周波数および／またはレベルを一意に特定する騒音情報と、当該騒音情報によって特定される周波数および／またはレベルを有する前記所定の騒音を前記制御スピーカからの制御音が低減させるように前記制御用フィルタ部に設定されるべきフィルタ係数と、当該騒音情報によって特定される周波数および／またはレベルを有する前記所定の騒音を検出した前記判定用騒音検出器からの判定用騒音信号を低減させるように前記判定用フィルタ部に設定されるべきフィルタ係数とを関連付けて記憶する記憶部と、
前記レベル判定部において前記加算器からの出力信号のレベルが所定の閾値以下であると判定されたとき、外部から入力される前記騒音情報と関連付けられた前記判定用フィルタ部のフィルタ係数を前記記憶部から読み出し、前記判定用フィルタ部に設定されたフィルタ係数を当該読み出したフィルタ係数に変更する判定用変更部と、
前記判定用変更部の変更処理後に前記レベル判定部で実行される判定処理において、前記加算器からの出力信号のレベルが所定の閾値以下であると判定されたとき、外部から入力される前記騒音情報と関連付けられた前記制御用フィルタ部のフィルタ係数を前記記憶部から読み出し、前記制御用フィルタ部に設定されたフィルタ係数を当該読み出したフィルタ係数に変更する制御用変更部とをさらに備える、請求項１〜３のいずれか１つに記載の騒音制御装置。
【請求項６】
制御点に向けて制御音を放射して、当該制御点に到来する所定の騒音を低減させる騒音制御装置であって、
到来する前記所定の騒音を検出して制御用騒音信号を出力する制御用騒音検出器と、
予め設定された固定のフィルタ係数を用いて前記制御用騒音検出器からの制御用騒音信号を信号処理して制御信号を出力する制御用フィルタ部と、
前記制御用フィルタ部からの制御信号に基づく制御音を前記制御点に向けて放射することによって、前記制御点に到来する所定の騒音を低減させる制御スピーカと、
前記制御点に到来する所定の騒音が前記固定のフィルタ係数と対応する騒音であるか否かを判定する騒音判定部と、
前記騒音判定部において前記所定の騒音が前記固定のフィルタ係数と対応する騒音ではないと判定されたとき、前記制御用フィルタ部からの制御信号の出力を停止させる出力制御部とを備え、
前記制御用騒音検出器は、複数備えられており、
前記制御用フィルタ部は、前記複数の制御用騒音検出器それぞれに対応した固定のフィルタ係数が予め複数設定されており、各前記制御用騒音検出器からの制御用騒音信号をそれぞれに対応する固定のフィルタ係数を用いて信号処理し、信号処理して得られる各制御信号を出力しており、
前記制御スピーカは、前記制御用フィルタ部からの各制御信号に基づく制御音を前記制御点に向けて放射することによって、前記制御点に到来する所定の騒音を低減させており、
前記騒音判定部は、
各前記制御用騒音検出器のうちのいずれか１つからの制御用騒音信号を低減させるように、かつ、他の各前記制御用騒音検出器に対応するように予め設定された複数の固定のフィルタ係数を用いて、他の各前記制御用騒音検出器からの制御用騒音信号を信号処理する判定用フィルタ部と、
前記いずれか１つの制御用騒音検出器からの制御用騒音信号と、前記判定用フィルタ部からの各制御用騒音信号とを加算する加算器と、
前記加算器からの出力信号のレベルが所定の閾値よりも大きいか否かを判定するレベル判定部とを有し、
前記出力制御部は、前記レベル判定部において前記加算器からの出力信号のレベルが前記所定の閾値よりも大きいと判定されたとき、前記制御用フィルタ部からの制御信号の出力を停止させる、騒音制御装置。
【請求項７】
制御点に向けて制御音を放射して、当該制御点に到来する所定の騒音を低減させる騒音制御装置であって、
到来する前記所定の騒音を検出して制御用騒音信号を出力する制御用騒音検出器と、
予め設定された固定のフィルタ係数を用いて前記制御用騒音検出器からの制御用騒音信号を信号処理して制御信号を出力する制御用フィルタ部と、
前記制御用フィルタ部からの制御信号に基づく制御音を前記制御点に向けて放射することによって、前記制御点に到来する所定の騒音を低減させる制御スピーカと、
前記制御点に到来する所定の騒音が前記固定のフィルタ係数と対応する騒音であるか否かを判定する騒音判定部と、
前記騒音判定部において前記所定の騒音が前記固定のフィルタ係数と対応する騒音ではないと判定されたとき、前記制御用フィルタ部からの制御信号の出力を停止させる出力制御部とを備え、
前記騒音判定部は、前記制御点に到来する所定の騒音が有する周波数および／またはレベルを一意に特定する騒音情報を入力とし、当該騒音情報に基づいて、前記制御点に到来する所定の騒音が有する周波数および／またはレベルの変動量が所定量よりも大きいか否かを判定することによって、前記制御点に到来する所定の騒音が前記固定のフィルタ係数と対応する騒音であるか否かを判定し、
前記出力制御部は、前記騒音判定部において前記周波数および／またはレベルの変動量が所定量よりも大きいと判定されたとき、前記制御用フィルタ部からの制御信号の出力を停止させる、騒音制御装置。
【請求項８】
前記騒音情報と、当該騒音情報によって特定される周波数および／またはレベルを有する前記所定の騒音を前記制御スピーカからの制御音が低減させるように前記制御用フィルタ部に設定されるべきフィルタ係数とを関連付けて記憶する記憶部と、
前記騒音判定部において前記周波数および／またはレベルの変動量が所定量以下であると判定されたとき、外部から入力される前記騒音情報と関連付けられたフィルタ係数を前記記憶部から読み出し、前記制御用フィルタ部に設定されたフィルタ係数を当該読み出したフィルタ係数に変更する制御用変更部とをさらに備える、請求項７に記載の騒音制御装置。
【請求項９】
前記制御用フィルタ部の固定のフィルタ係数を算出するフィルタ係数算出部と、
所定のタイミングで、前記制御用フィルタ部に設定されたフィルタ係数を、前記フィルタ係数算出部が算出したフィルタ係数に更新するフィルタ係数更新部をさらに備える、請求項１〜８のいずれか１つに記載の騒音制御装置。
【請求項１０】
制御点に向けて制御音を放射して、当該制御点に到来する所定の騒音を低減させる騒音制御装置であって、
到来する前記所定の騒音を検出して制御用騒音信号を出力する制御用騒音検出器と、
予め設定された固定のフィルタ係数を用いて前記制御用騒音検出器からの制御用騒音信号を信号処理して制御信号を出力する制御用フィルタ部と、
前記制御用フィルタ部からの制御信号に基づく制御音を前記制御点に向けて放射することによって、前記制御点に到来する所定の騒音を低減させる制御スピーカと、
前記制御点に到来する所定の騒音が前記固定のフィルタ係数と対応する騒音であるか否かを判定する騒音判定部と、
前記騒音判定部において前記所定の騒音が前記固定のフィルタ係数と対応する騒音ではないと判定されたとき、前記制御用フィルタ部からの制御信号の出力を停止させる出力制御部と、
騒音と前記制御スピーカからの制御音との合成信号を検出する制御点に設置した誤差検出器と、
前記制御用騒音検出器で検出した制御用騒音信号と前記誤差検出器で検出した誤差信号とを記憶する信号記憶部と、
前記信号記憶部に記憶した前記制御用騒音信号および誤差信号を用いて、前記制御用フィルタ部の固定のフィルタ係数を算出するフィルタ係数算出部と、
所定のタイミングで、前記制御用フィルタ部に設定されたフィルタ係数を、前記フィルタ係数算出部が算出したフィルタ係数に更新するフィルタ係数更新部とを備え、
前記誤差検出器で検出した誤差信号における信号レベルを判定する効果判定部をさらに有し、前記効果判定部の判定結果に従って、前記信号記憶部の記憶動作開始と制御用フィルタ部の動作停止とが制御される、騒音制御装置。
【請求項１１】
制御点に向けて制御音を放射して、当該制御点に到来する所定の騒音を低減させる騒音制御装置であって、
到来する前記所定の騒音を検出して制御用騒音信号を出力する制御用騒音検出器と、
予め設定された固定のフィルタ係数を用いて前記制御用騒音検出器からの制御用騒音信号を信号処理して制御信号を出力する制御用フィルタ部と、
前記制御用フィルタ部からの制御信号に基づく制御音を前記制御点に向けて放射することによって、前記制御点に到来する所定の騒音を低減させる制御スピーカと、
前記制御点に到来する所定の騒音が前記固定のフィルタ係数と対応する騒音であるか否かを判定する騒音判定部と、
前記騒音判定部において前記所定の騒音が前記固定のフィルタ係数と対応する騒音ではないと判定されたとき、前記制御用フィルタ部からの制御信号の出力を停止させる出力制御部と、
騒音と前記制御スピーカからの制御音との合成信号を検出する制御点に設置した誤差検出器と、
前記制御用騒音検出器で検出した制御用騒音信号と前記誤差検出器で検出した誤差信号とを記憶する信号記憶部と、
前記信号記憶部に記憶した前記騒音信号および誤差信号を用いて、前記制御用フィルタ部の固定のフィルタ係数を算出するフィルタ係数算出部と、
所定のタイミングで、前記制御用フィルタ部に設定されたフィルタ係数を、前記フィルタ係数算出部が算出したフィルタ係数に更新するフィルタ係数更新部とをさらに備え、
前記フィルタ係数算出部は、
前記信号記憶部に記憶された制御用騒音信号を信号処理する適応フィルタと、
前記適応フィルタの出力を信号処理する音響系フィルタと、
前記音響系フィルタの出力信号と前記信号記憶部に記憶された誤差信号とを加算する加算器とから構成され、
前記音響系フィルタには、前記制御スピーカから前記誤差検出器までの伝達関数が係数として設定されており、
前記適応フィルタは、前記加算器の加算結果を係数更新用誤差信号として最小化するように係数を更新する、騒音制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、騒音制御装置に関し、より特定的には、制御点に到来する騒音を能動的に低減させる騒音制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、制御点に到来する騒音と逆位相の制御音を再生することで当該制御点に到来する騒音を低減させる制御（所謂、能動騒音制御）を、固定フィルタ及び適応フィルタを選択的に動作させて実現する騒音制御装置が提案されている（例えば、特許文献１など）。
【０００３】
以下、図２７を参照して、上記従来の騒音制御装置について具体的に説明する。図２７は、従来の騒音制御装置の回路構成を示す図である。図２７において、騒音制御装置は、騒音マイク９１０１、適応フィルタ９２０１、制御スピーカ９４０１、エラーマイク９５０１、及び固定フィルタ９６０１を備える。
【０００４】
図２７に示した騒音制御装置は、騒音源の位置や発生状況（例えばファンの駆動条件：回転数など）などが変わって騒音が変化したとき、適応フィルタ９２０１を選択して騒音制御を行う。騒音マイク９１０１は、到来する騒音源からの騒音を検出して騒音信号として適応フィルタ９２０１へ出力する。適応フィルタ９２０１は、入力される騒音信号をフィルタ係数を用いて信号処理して制御信号を生成する。適応フィルタ９２０１で生成された制御信号は、制御音として制御スピーカ９４０１から制御点に向けて放射される。エラーマイク９５０１は、制御点に設置され、制御点に到来する騒音源からの騒音と、制御点に到来する制御スピーカ９４０１からの制御音とを検出する。エラーマイク９５０１では、制御点に到来する騒音と制御スピーカ９４０１からの制御音とが干渉し、その差分がエラー信号として検出されることになる。適応フィルタ９２０１は、このエラー信号を最小とするように自身のフィルタ係数を更新する処理を行う。その具体的な更新手法としては、例えばＦｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ＿ＬＭＳ法などがある。以下、Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ＿ＬＭＳ法などを用いた更新処理を、係数更新処理と称す。このような係数更新処理により、適応フィルタ９２０１は、騒音源の位置や発生状況などが変わって騒音が変化したとき、制御点に到来する変化後の騒音に応じた最適な制御信号が生成できるように、自身のフィルタ係数を更新することができる。
【０００５】
その後、適応フィルタ９２０１で更新されるフィルタ係数が収束すると、図２７に示した騒音制御装置は、収束したフィルタ係数を固定的に設定した固定フィルタ９６０１を選択して騒音制御を行う。
【０００６】
このように、図２７に示した騒音制御装置は、固定フィルタ及び適応フィルタを選択的に動作させて能動騒音制御を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平２−２８５７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、制御点を例えば実際に騒音を聞く人の耳元とした場合、当該制御点にエラーマイク９５０１を設置することは、実用上難しい。このため、エラーマイク９５０１が必ずしも制御点に設置されるとは限らず、適応フィルタ９２０１で収束したフィルタ係数で低減可能な騒音が、制御点に到来する騒音と異なってしまう場合があった。そして、このような場合、制御音が悪影響を及ぼして、制御音を再生してないとき（騒音制御前）よりも騒音が増大してしまう可能性があった。
【０００９】
また、図２７に示す騒音制御装置では、適応フィルタ９２０１を選択した騒音制御を行っている。このため、図２７に示す騒音制御装置では、係数更新処理が実行できる程度の回路規模を予め確保しておく必要があり、回路規模を縮小できなかった。また、適応フィルタ９２０１のフィルタ係数を更新する際には、リアルタイムでフィルタ係数を算出する必要があるので、処理能力の要求が厳しかった。しかも、間違ったフィルタ係数が適応されると、直ちに間違った制御音が再生され、制御音を再生してないとき（騒音制御前）よりも騒音が増大し、ユーザに不快感を与えてしまう可能性があった。
【００１０】
それ故、本発明は、制御点に到来する騒音が騒音制御前よりも増大する可能性を払拭し、かつ回路規模を縮小することが可能な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】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するものであり、本発明の騒音制御装置は、制御点に向けて制御音を放射して、当該制御点に到来する所定の騒音を低減させる騒音制御装置であって、到来する所定の騒音を検出して制御用騒音信号を出力する制御用騒音検出器と、予め設定された固定のフィルタ係数を用いて制御用騒音検出器からの制御用騒音信号を信号処理して制御信号を出力する制御用フィルタ部と、制御用フィルタ部からの制御信号に基づく制御音を制御点に向けて放射することによって、制御点に到来する所定の騒音を低減させる制御スピーカと、制御点に到来する所定の騒音が固定のフィルタ係数と対応する騒音であるか否かを判定する騒音判定部と、騒音判定部において所定の騒音が固定のフィルタ係数と対応する騒音ではないと判定されたとき、制御用フィルタ部からの制御信号の出力を停止させる出力制御部とを備える。
【００１２】
なお、上記出力制御部は、例えば、後述する実施形態における出力制御部４０００に相当するものである。
【００１３】
上記本発明の騒音制御装置では、制御点に到来する所定の騒音が固定のフィルタ係数と対応する騒音ではない場合、制御用フィルタ部からの制御信号の出力を停止させる。ここで、制御点に到来する所定の騒音が固定のフィルタ係数と対応する騒音ではない場合、制御音が悪影響を及ぼして、制御点に到来する騒音が騒音制御前よりも増大してしまう可能性がある。したがって、このような場合に制御用フィルタ部からの制御信号の出力を停止させることで、制御音が出力されないことになるので、騒音が騒音制御前よりも増大してしまう可能性を払拭することができる。また、上記本発明の騒音制御装置では、フィルタ部は、Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ＿ＬＭＳ法などを用いた係数更新処理を行わずに、騒音制御を行っている。このため、係数更新処理を行う適応フィルタを用いた従来の騒音制御装置と比べて、回路規模を縮小することができる。このように、上記本発明の騒音制御装置によれば、制御点に到来する騒音が騒音制御前よりも増大する可能性を払拭し、かつ回路規模を縮小することができる。
【００１４】
好ましくは、騒音判定部は、到来する所定の騒音を検出して判定用騒音信号として出力する判定用騒音検出器と、判定用騒音検出器からの判定用騒音信号を低減させるように予め設定された固定のフィルタ係数を用いて、制御用騒音検出器からの制御用騒音信号を信号処理する判定用フィルタ部と、判定用騒音検出器からの判定用騒音信号と、判定用フィルタ部からの制御用騒音信号とを加算する加算器と、加算器からの出力信号のレベルが所定の閾値よりも大きいか否かを判定することによって、制御点に到来する所定の騒音が固定のフィルタ係数と対応する騒音であるか否かを判定するレベル判定部とを有し、出力制御部は、レベル判定部において加算器からの出力信号のレベルが所定の閾値よりも大きいと判定されたとき、制御用フィルタ部からの制御信号の出力を停止させるとよい。
【００１５】
なお、上記判定用フィルタ部は、例えば、後述する実施形態における、固定フィルタ３１０１〜３１２０に相当するものである。
【００１６】
この場合において、騒音判定部は、加算器からの出力信号のうち、所定の周波数帯域内の信号のみを抽出し、レベル判定部へ出力する帯域抽出部をさらに有するとよい。
【００１７】
また、この場合において、所定の閾値は、第１閾値と当該第１閾値よりもレベルが低い第２閾値とで構成されており、レベル判定部は、加算器からの出力信号のレベルが第１閾値よりも大きいか否か、第２閾値よりも大きいか否かを判定しており、出力制御部は、レベル判定部において加算器からの出力信号のレベルが第１閾値より大きいと判定されたとき、制御用フィルタ部からの制御信号の出力を停止させ、レベル判定部において加算器からの出力信号のレベルが第２閾値以下であると判定されたとき、制御用フィルタ部からの制御信号の出力を開始させるとよい。
【００１８】
また、この場合において、制御点に到来する所定の騒音が有する周波数および／またはレベルを一意に特定する騒音情報と、当該騒音情報によって特定される周波数および／またはレベルを有する所定の騒音を制御スピーカからの制御音が低減させるように制御用フィルタ部に設定されるべきフィルタ係数とを関連付けて記憶する記憶部と、レベル判定部において加算器からの出力信号のレベルが所定の閾値以下であると判定されたとき、外部から入力される騒音情報と関連付けられたフィルタ係数を記憶部から読み出し、制御用フィルタ部に設定されたフィルタ係数を読み出したフィルタ係数に変更する制御用変更部とをさらに備えるとよい。
【００１９】
また、この場合において、制御点に到来する所定の騒音が有する周波数および／またはレベルを一意に特定する騒音情報と、当該騒音情報によって特定される周波数および／またはレベルを有する所定の騒音を制御スピーカからの制御音が低減させるように制御用フィルタ部に設定されるべきフィルタ係数と、当該騒音情報によって特定される周波数および／またはレベルを有する所定の騒音を検出した判定用騒音検出器からの判定用騒音信号を低減させるように判定用フィルタ部に設定されるべきフィルタ係数とを関連付けて記憶する記憶部と、レベル判定部において加算器からの出力信号のレベルが所定の閾値以下であると判定されたとき、外部から入力される騒音情報と関連付けられた判定用フィルタ部のフィルタ係数を記憶部から読み出し、判定用フィルタ部に設定されたフィルタ係数を当該読み出したフィルタ係数に変更する判定用変更部と、判定用変更部の変更処理後にレベル判定部で実行される判定処理において、加算器からの出力信号のレベルが所定の閾値以下であると判定されたとき、外部から入力される騒音情報と関連付けられた制御用フィルタ部のフィルタ係数を記憶部から読み出し、制御用フィルタ部に設定されたフィルタ係数を当該読み出したフィルタ係数に変更する制御用変更部とをさらに備えるとよい。
【００２０】
また、好ましくは、制御用騒音検出器は、複数備えられており、制御用フィルタ部は、複数の制御用騒音検出器それぞれに対応した固定のフィルタ係数が予め複数設定されており、各制御用騒音検出器からの制御用騒音信号をそれぞれに対応する固定のフィルタ係数を用いて信号処理し、信号処理して得られる各制御信号を出力しており、制御スピーカは、制御用フィルタ部からの各制御信号に基づく制御音を制御点に向けて放射することによって、制御点に到来する所定の騒音を低減させており、騒音判定部は、各制御用騒音検出器のうちのいずれか１つからの制御用騒音信号を低減させるように、かつ、他の各制御用騒音検出器に対応するように予め設定された複数の固定のフィルタ係数を用いて、他の各制御用騒音検出器からの制御用騒音信号を信号処理する判定用フィルタ部と、いずれか１つの制御用騒音検出器からの制御用騒音信号と、判定用フィルタ部からの各制御用騒音信号とを加算する加算器と、加算器からの出力信号のレベルが所定の閾値よりも大きいか否かを判定するレベル判定部とを有し、出力制御部は、レベル判定部において加算器からの出力信号のレベルが所定の閾値よりも大きいと判定されたとき、制御用フィルタ部からの制御信号の出力を停止させるとよい。
【００２１】
また、好ましくは、騒音判定部は、制御点に到来する所定の騒音が有する周波数および／またはレベルを一意に特定する騒音情報を入力とし、当該騒音情報に基づいて、制御点に到来する所定の騒音が有する周波数および／またはレベルの変動量が所定量よりも大きいか否かを判定することによって、制御点に到来する所定の騒音が固定のフィルタ係数と対応する騒音であるか否かを判定し、出力制御部は、騒音判定部において周波数および／またはレベルの変動量が所定量よりも大きいと判定されたとき、制御用フィルタ部からの制御信号の出力を停止させるとよい。
【００２２】
この場合において、騒音情報と、当該騒音情報によって特定される周波数および／またはレベルを有する所定の騒音を制御スピーカからの制御音が低減させるように制御用フィルタ部に設定されるべきフィルタ係数とを関連付けて記憶する記憶部と、騒音判定部において周波数および／またはレベルの変動量が所定量以下であると判定されたとき、外部から入力される騒音情報と関連付けられたフィルタ係数を記憶部から読み出し、制御用フィルタ部に設定されたフィルタ係数を当該読み出したフィルタ係数に変更する制御用変更部とをさらに備えるとよい。
【００２３】
また、好ましくは、制御用フィルタ部の固定のフィルタ係数を算出するフィルタ係数算出部と、所定のタイミングで、制御用フィルタ部に設定されたフィルタ係数を、フィルタ係数算出部が算出したフィルタ係数に更新するフィルタ係数更新部をさらに備えるとよい。
【００２４】
また、騒音と制御スピーカからの制御音との合成信号を検出する制御点に設置した誤差検出器と、制御用騒音検出器で検出した制御用騒音信号と誤差検出器で検出した誤差信号とを記憶する信号記憶部と、信号記憶部に記憶した騒音信号および誤差信号を用いて、制御用フィルタ部の固定のフィルタ係数を算出するフィルタ係数算出部と、所定のタイミングで、制御用フィルタ部に設定されたフィルタ係数を、フィルタ係数算出部が算出したフィルタ係数に更新するフィルタ係数更新部をさらに備えるとよい。
【００２５】
この場合において、誤差検出器で検出した誤差信号における信号レベルを判定する効果判定部をさらに有し、効果判定部の判定結果に従って、信号記憶部の記憶動作開始と制御用フィルタ部の動作停止とが制御されるとよい。
【００２６】
また、この場合において、フィルタ係数算出部は、信号記憶部に記憶された制御用騒音信号を信号処理する適応フィルタと、適応フィルタの出力を信号処理する音響系フィルタと、音響系フィルタの出力信号と信号記憶部に記憶された誤差信号とを加算する加算器とから構成され、音響系フィルタには、制御用スピーカから誤差検出器までの伝達関数が係数として設定されており、適応フィルタは、加算器の加算結果を係数更新用誤差信号として最小化するように係数を更新するとよい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、制御点に到来する騒音が騒音制御前よりも増大する可能性を払拭し、かつ回路規模を縮小することが可能な騒音制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】航空機の座席２０００に着座した乗員Ａの様子を、（ａ）正面図、（ｂ）側面図、（ｃ）後面図で示した図
【図２】図１に示す座席２０００に設置された騒音制御装置の回路構成を示す図
【図３】検証回路の回路構成を示す図
【図４】座席２０００が座席Ｉの位置にあり、時刻がｔ１〜ｔ２である条件下で、エラー信号差分を観測した結果を示す図
【図５】座席２０００が座席Ｉのままで、時刻がｔ３〜ｔ４である条件下で、エラー信号差分を観測した結果を示す図
【図６】座席２０００が座席ＩＩの位置にあり、時刻がｔ５〜ｔ６である条件下で、エラー信号差分を観測した結果を示す図
【図７】座席２０００が座席Ｉの位置にあり、時刻がｔ３〜ｔ４である条件下で、係数（１）で固定したときのエラー信号差分の観測結果を示す図
【図８】座席２０００が座席Ｉの位置にあり、時刻がｔ１〜ｔ２である条件下で、係数（２）で固定したときのエラー信号差分の観測結果を示す図
【図９】座席２０００が座席ＩＩの位置にあり、時刻がｔ５〜ｔ６である条件下で、係数（１）で固定したときのエラー信号差分の観測結果を示す図
【図１０】航空機の座席２０００に着座した乗員Ａの様子を、（ａ）正面図、（ｂ）側面図、（ｃ）後面図で示した図
【図１１】図１０に示す座席２０００に設置された、第１の実施形態に係る騒音制御装置の回路構成を示す図
【図１２】騒音判定部３０００の具体的な回路構成を示す図
【図１３】レベル判定部３１７０の判定基準である閾値を示した図
【図１４】第１の実施形態に係る騒音判定処理及び出力制御処理の流れを示したフローチャート
【図１５】ステップＳ１００の詳細な処理の流れを示すフローチャート
【図１６】図１に示す座席２０００に設置された、第２の実施形態に係る騒音制御装置の回路構成を示す図
【図１７】騒音判定部３５００の具体的な回路構成を示す図
【図１８】記憶部６１００に記憶されるデータ構造を示す図
【図１９】第２の実施形態に係る騒音判定処理及び出力制御処理の流れを示したフローチャート
【図２０】図１に示す座席２０００に設置された、第３の実施形態に係る騒音制御装置の回路構成を示す図
【図２１】第３の実施形態に係る騒音判定処理及び出力制御処理の流れを示したフローチャート
【図２２】図１に示す座席２０００に設置された、第４の実施形態に係る騒音制御装置の回路構成を示す図
【図２３】記憶部６２００に記憶されるデータ構造を示す図
【図２４】第４の実施形態に係る騒音判定処理及び出力制御処理の流れを示したフローチャート
【図２５】第５の実施形態に係る騒音制御装置の回路構成を示す図
【図２６】フィルタ係数算出部７０００の具体的な回路構成を示す図
【図２７】従来の騒音制御装置の回路構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
最初に、本発明に係る実施形態について説明する前に、本発明の基本概念を説明する。
【００３０】
適応フィルタを用いた騒音制御が例えば航空機内で行われるとすると、その構成は、図１及び図２に示す構成となる。図１は、航空機の座席２０００に着座した乗員Ａの様子を、（ａ）正面図、（ｂ）側面図、（ｃ）後面図で示した図である。図２は、図１に示す座席２０００に設置された騒音制御装置の回路構成を示す図である。
【００３１】
図２において、騒音制御装置は、騒音マイク９１０１〜９１２０、適応フィルタ９２０１−１〜９２２０−１、適応フィルタ９２０１−２〜９２２０−２、適応フィルタ９２０１−３〜９２２０−３、適応フィルタ９２０１−４〜９２２０−４、加算器９３０１〜９３０４、制御スピーカ９４０１〜９４０４、及びエラーマイク９５０１〜９５０２を備える。図１に示すように、騒音マイク９１０１〜９１２０は、座席２０００の外側に設置される。制御スピーカ９４０１〜９４０４は、座席２０００の内側であって乗員Ａの耳元と同じ高さの位置に設置される。制御点は、乗員Ａの耳元とし、エラーマイク９５０１〜９５０２は、実用上難しいが、ここでは仮に、制御点である乗員Ａの耳元に設置されているとする。
【００３２】
騒音マイク９１０１で検出された騒音は、騒音信号として適応フィルタ９２０１−１〜９２０１−４へ出力される。騒音マイク９１０２で検出された騒音は、騒音信号として適応フィルタ９２０２−１〜９２０２−４へ出力される。以下、同様に、騒音マイク９１０３〜９１２０で検出された騒音は、対応する適応フィルタ９２０３〜９２２０の「−１」〜「−４」のそれぞれへ出力される。
【００３３】
適応フィルタ９２０１−１には、Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ＿ＬＭＳ法で予め必要とされるところの、制御スピーカ９４０１からエラーマイク９５０１までの伝達関数と、制御スピーカ９４０１からエラーマイク９５０２までの伝達関数とが設定されている。適応フィルタ９２０１−１は、設定された各伝達関数を用いて、エラーマイク９５０１及び９５０２からの各エラー信号を総合的に最小とするように、自身のフィルタ係数を更新する。同様に適応フィルタ９２０２−１には、制御スピーカ９４０１からエラーマイク９５０１までの伝達関数と、制御スピーカ９４０１からエラーマイク９５０２までの伝達関数とが設定されている。適応フィルタ９２０２−１は、設定された各伝達関数を用いて、エラーマイク９５０１及び９５０２からの各エラー信号を総合的に最小とするように、自身のフィルタ係数を更新する。以下、同様に、適応フィルタ９２０３−１〜９２２０−１それぞれには、制御スピーカ９４０１からエラーマイク９５０１までの伝達関数と、制御スピーカ９４０１からエラーマイク９５０２までの伝達関数とが設定されている。適応フィルタ９２０３−１〜９２２０−１は、設定された各伝達関数を用いて、エラーマイク９５０１及び９５０２からの各エラー信号を総合的に最小とするように、自身のフィルタ係数を更新する。
【００３４】
また、適応フィルタ９２０１−２〜９２２０−２それぞれには、制御スピーカ９４０２からエラーマイク９５０１までの伝達関数と、制御スピーカ９４０２からエラーマイク９５０２までの伝達関数とが設定されている。適応フィルタ９２０１−２〜９２２０−２は、設定された各伝達関数を用いて、エラーマイク９５０１及び９５０２からの各エラー信号を総合的に最小とするように、自身のフィルタ係数を更新する。また、適応フィルタ９２０１−３〜９２２０−３それぞれには、制御スピーカ９４０３からエラーマイク９５０１までの伝達関数と、制御スピーカ９４０３からエラーマイク９５０２までの伝達関数とが設定されている。適応フィルタ９２０１−３〜９２２０−３は、設定された各伝達関数を用いて、エラーマイク９５０１及び９５０２からの各エラー信号を総合的に最小とするように、自身のフィルタ係数を更新する。また、適応フィルタ９２０１−４〜９２２０−４それぞれには、制御スピーカ９４０４からエラーマイク９５０１までの伝達関数と、制御スピーカ９４０４からエラーマイク９５０２までの伝達関数とが設定されている。適応フィルタ９２０１−４〜９２２０−４は、設定された各伝達関数を用いて、エラーマイク９５０１及び９５０２からの各エラー信号を総合的に最小とするように、自身のフィルタ係数を更新する。
【００３５】
適応フィルタ９２０１−１〜９２２０−１は、入力される騒音信号を、更新したフィルタ係数を用いて信号処理し、制御信号として加算器９３０１へそれぞれ出力する。加算器９３０１は、適応フィルタ９２０１−１〜９２２０−１からの制御信号を加算し、制御スピーカ９４０１へ出力する。制御スピーカ９４０１は、加算器９３０１からの制御信号に基づく制御音を、制御点であるエラーマイク９５０１及び９５０２に向けて放射する。適応フィルタ９２０１−２〜９２２０−２は、入力される騒音信号を、更新したフィルタ係数を用いて信号処理し、制御信号として加算器９３０２へそれぞれ出力する。加算器９３０２は、適応フィルタ９２０１−２〜９２２０−２からの制御信号を加算し、制御スピーカ９４０２へ出力する。制御スピーカ９４０２は、加算器９３０２からの制御信号に基づく制御音を、制御点であるエラーマイク９５０１及び９５０２に向けて放射する。適応フィルタ９２０１−３〜９２２０−３は、入力される騒音信号を、更新したフィルタ係数を用いて信号処理し、制御信号として加算器９３０３へそれぞれ出力する。加算器９３０３は、適応フィルタ９２０１−３〜９２２０−３からの制御信号を加算し、制御スピーカ９４０３へ出力する。制御スピーカ９４０３は、加算器９３０３からの制御信号に基づく制御音を、制御点であるエラーマイク９５０１及び９５０２に向けて放射する。適応フィルタ９２０１−４〜９２２０−４は、入力される騒音信号を、更新したフィルタ係数を用いて信号処理し、制御信号として加算器９３０４へそれぞれ出力する。加算器９３０４は、適応フィルタ９２０１−４〜９２２０−４からの制御信号を加算し、制御スピーカ９４０４へ出力する。制御スピーカ９４０４は、加算器９３０４からの制御信号に基づく制御音を、制御点であるエラーマイク９５０１及び９５０２に向けて放射する。以上の係数更新処理によって、図１及び図２に示す騒音制御装置は、制御点である乗員Ａの耳元に到来する騒音を低減させている。
【００３６】
ここで、騒音の周波数および／またはレベルがほとんど変化しない、あるいは或る程度の変動量内で変動している場合、固定フィルタのみで騒音制御しても、適応フィルタで騒音制御した場合と同等の騒音低減効果を得ることができる。このことを検証するため、図３に示す検証回路を座席２０００に設置し、座席位置と時刻の条件を変化させて、エラー信号を観測した。図３は、検証回路の回路構成を示す図である。以下、検証回路について具体的に説明する。
【００３７】
図３において、騒音マイク９１０１〜９１２０からの騒音信号は、対応する適応フィルタ９２０１−１〜９２２０−１で信号処理され、加算器９３０１で加算される。エラーマイク９５０１で検出した騒音は、加算器９３０１へ出力される。加算器９３０１での加算結果をエラー信号とみなし、適応フィルタ９２０１−１〜９２２０−１は、このエラー信号を最小とするように自身のフィルタ係数を更新する。これによって、加算器９３０１での加算結果が低減する。これは、エラーマイク９５０１で検出される騒音が低減されることを意味する。なお、適応フィルタ９２０１−１〜９２２０−１は、図２では、Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ＿ＬＭＳ法基づいた係数更新を行なっていたが、図３では、一般的なＬＭＳ法による係数更新を行なう。
【００３８】
以下、座席位置と時刻の条件を変化させて、係数更新処理により適応フィルタ９２０１−１〜９２２０−１のフィルタ係数が収束したときのエラー信号の観測結果を考察する。なお、以下の観測結果は、航空機が巡航速度で飛行中に観測した結果である。
【００３９】
図４は、座席２０００が座席Ｉの位置にあり、時刻がｔ１〜ｔ２である条件下で、エラー信号を観測した結果を示す図であり、制御時と非制御時のエラー信号差分を示している。つまり０ｄＢ位置より下がっていれば、騒音が低減されていることになる。座席Ｉは、航空機前方部の窓際席である。図４によると、エラー信号差分は、およそ１ｋＨｚ以下でレベルが低減しており、５００Ｈｚ以下で１０ｄＢ以上低減している。このときの適応フィルタ９２０１−１〜９２２０−１で収束したフィルタ係数の組を、係数（１）とする。また、座席２０００が座席Ｉのままで、時刻がｔ３〜ｔ４である条件下で、エラー信号差分を観測した結果を、図５に示す。図５によると、エラー信号差分は、図４と同様、およそ１ｋＨｚ以下でレベルが低減しており、５００Ｈｚ以下で１０ｄＢ以上低減している。このときの適応フィルタ９２０１−１〜９２２０−１で収束したフィルタ係数の組を、係数（２）とする。また、座席２０００が座席ＩＩの位置にあり、時刻がｔ５〜ｔ６である条件下で、エラー信号差分を観測した結果を、図６に示す。座席ＩＩは、航空機前方部の機内中央席であり、座席Ｉと座席ＩＩは、ともに航空機前方部という所定のエリア内に存在している。図６によると、エラー信号差分は、図４と同様、およそ１ｋＨｚ以下でレベルが低減しており、５００Ｈｚ以下で１０ｄＢ以上低減している。このときの適応フィルタ９２０１−１〜９２２０−１で収束したフィルタ係数の組を、係数（３）とする。なお、ｔ２とｔ３との時間間隔、ｔ４とｔ５との時間間隔は、それぞれ十分に離れた間隔（３０分以上）であるとする。
【００４０】
ここで、座席２０００が座席Ｉの位置にあり、時刻がｔ３〜ｔ４である条件下で、適応フィルタ９２０１−１〜９２２０−１の係数更新処理を停止し、係数（１）をそれぞれに固定的に設定し、固定フィルタとして動作させたときのエラー信号差分の観測結果を、図７に示す。図７によると、エラー信号差分には、係数（２）で制御した図５と同様の騒音低減効果が得られていることがわかる。反対に、座席２０００が座席Ｉの位置にあり、時刻がｔ１〜ｔ２である条件下で、適応フィルタ９２０１−１〜９２２０−１の係数更新処理を停止し、係数（２）をそれぞれに固定的に設定し、固定フィルタとして動作させたときのエラー信号差分の観測結果を、図８に示す。図８によると、エラー信号差分には、係数（１）で制御した図４と同様の騒音低減効果が得られていることがわかる。さらに、座席２０００が座席ＩＩの位置にあり、時刻がｔ５〜ｔ６である条件下で、適応フィルタ９２０１−１〜９２２０−１の係数更新処理を停止し、係数（１）をそれぞれに固定的に設定し、固定フィルタとして動作させたときのエラー信号差分の観測結果を、図９に示す。図９によると、エラー信号差分には、係数（３）で制御した図６と同様の騒音低減効果が得られていることがわかる。
【００４１】
以上の観測結果より、次のことが考察される。図４及び図７の観測結果と、図５及び図８の観測結果により、少なくとも同じ座席であれば、異なる時刻に求めたフィルタ係数が固定的に設定された固定フィルタのみで制御しても、係数更新処理を常時行う適応フィルタのみで制御する場合と同等の騒音低減効果が得られると考察される。つまり、騒音の周波数および／またはレベルが或る程度の変動量内で時間変動している場合でも、係数更新処理を常時行う適応フィルタのみで制御する場合と同等の騒音低減効果が得られると考察される。また、図６及び図９の観測結果により、所定のエリア内であれば、異なる場所で求めたフィルタ係数が固定的に設定された固定フィルタのみで制御しても、係数更新処理を常時行う適応フィルタのみで制御する場合と同等の騒音低減効果が得られると考察される。つまり、騒音の周波数および／またはレベルが場所に応じて或る程度の変動量内で変動している場合でも、係数更新処理を常時行う適応フィルタのみで制御する場合と同等の騒音低減効果が得られると考察される。
【００４２】
このように、上記観測結果から、巡航速度で飛行中の航空機内の所定のエリア内のように、騒音の周波数および／またはレベルが或る程度の変動量内で変動している場合であっても、当該騒音に基づき求められたフィルタ係数が固定的に設定された固定フィルタのみで騒音制御することで、適応フィルタで騒音制御した場合と同等の騒音低減効果が得られることがわかる。しかしながら、騒音の周波数および／またはレベルの変動量が大きくなりすぎると、制御点に到来する騒音が騒音制御前よりも増大してしまう可能性がある。これらを踏まえ、本発明では、上記観測結果から騒音の低減量を予測しつつ、制御点に到来する騒音が騒音制御前よりも増大してしまうときの騒音の周波数および／またはレベルの変動量以下の変動量を閾値（所定量）として設定する。そして、変動量が当該閾値以下であれば、制御点に到来する騒音が固定フィルタのフィルタ係数と対応する騒音である、つまり騒音が安定しているとみなして、制御音を出力させる。一方、変動量が当該閾値よりも大きければ、制御点に到来する騒音が固定フィルタのフィルタ係数と対応する騒音ではない、つまり、騒音が不安定になったとみなして、制御音を出力させないようにする。これにより、閾値を任意に設定可能にしつつも、制御点に到来する騒音が騒音制御前よりも増大してしまう可能性を払拭することができる。また、本発明では、固定フィルタのみを用いることになるので、係数更新処理を行う適応フィルタを用いた従来の騒音制御装置よりも回路規模を縮小させることができる。
【００４３】
以下、第１〜第４の実施形態において具体的な構成例を挙げて、上記基本概念を実現するための騒音制御装置について詳細に説明する。
【００４４】
（第１の実施形態）
図１０及び図１１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る騒音制御装置の回路構成について説明する。図１０は、航空機の座席２０００に着座した乗員Ａの様子を、（ａ）正面図、（ｂ）側面図、（ｃ）後面図で示した図である。図１１は、図１０に示す座席２０００に設置された、第１の実施形態に係る騒音制御装置の回路構成を示す図である。
【００４５】
図１１において、騒音制御装置は、騒音マイク１１０１〜１１２０、制御用フィルタ部１０００、制御スピーカ１４０１〜１４０４、騒音判定部３０００、及び出力制御部４０００を備える。図１０に示すように、騒音マイク１１０１〜１１２０は、制御用の騒音を検出するための制御用騒音検出器であり、座席２０００の外側に設置される。騒音マイク１１０１〜１１２０は、到来する騒音を検出して制御用騒音信号として制御用フィルタ部１０００へ出力する。制御スピーカ１４０１〜１４０４は、座席２０００の内側であって乗員Ａの耳元と同じ高さの位置に設置される。制御点は、乗員Ａの耳元とする。制御スピーカ１４０１〜１４０４は、制御用フィルタ部１０００で生成された制御信号を入力とし、制御点に向けて制御音を放射する。
【００４６】
制御用フィルタ部１０００は、固定フィルタ１２０１−１〜１２２０−１、固定フィルタ１２０１−２〜１２２０−２、固定フィルタ１２０１−３〜１２２０−３、固定フィルタ１２０１−４〜１２２０−４、及び加算器１３０１〜１３０４を備える。
【００４７】
騒音マイク１１０１で検出された騒音は、制御用騒音信号として固定フィルタ１２０１−１〜１２０１−４へ出力される。騒音マイク１１０２で検出された騒音は、制御用騒音信号として固定フィルタ１２０２−１〜１２０２−４へ出力される。以下、同様に、騒音マイク１１０３〜１１２０で検出された騒音は、対応する固定フィルタ１２０３〜１２２０の「−１」〜「−４」のそれぞれへ出力される。
【００４８】
固定フィルタ１２０１−１は、予め設定された固定のフィルタ係数を用いて、騒音マイク１１０１からの制御用騒音信号を信号処理し、制御信号として加算器１３０１へ出力する。固定フィルタ１２０１−１に設定されるフィルタ係数は、生成した制御信号に基づく制御音が制御スピーカ１４０１から出力された際に、当該制御音の位相が、制御点に到来する所定の騒音の位相と制御点において逆位相となるように求められた係数である。ここでは、所定の騒音は、巡航速度で飛行中に航空機内で発生する騒音であるとし、固定フィルタ１２０１−１〜１２２０−４に設定されるフィルタ係数は、制御点に到来する所定の騒音の周波数および／またはレベルが或る程度の変動量内で変動しているときに求められた係数であるとする。固定フィルタ１２０２−１は、予め設定された固定のフィルタ係数を用いて、騒音マイク１１０２からの制御用騒音信号を信号処理し、制御信号として加算器１３０１へ出力する。固定フィルタ１２０２−１に設定されるフィルタ係数は、生成した制御信号に基づく制御音が制御スピーカ１４０１から出力された際に、当該制御音の位相が、制御点に到来する所定の騒音の位相と制御点において逆位相となるように求められた係数である。以下、同様に、固定フィルタ１２０３−１〜１２２０−１は、予め設定された固定のフィルタ係数を用いて、対応する騒音マイク１１０３〜１１２０からの制御用騒音信号を信号処理し、制御信号として加算器１３０１へ出力する。固定フィルタ１２０３−１〜１２２０−１に設定されるフィルタ係数は、生成した制御信号に基づく制御音が制御スピーカ１４０１から出力された際に、当該制御音の位相が、制御点に到来する所定の騒音の位相と制御点において逆位相となるように求められた係数である。加算器１３０１は、固定フィルタ１２０１−１〜１２２０−１からの制御信号を加算し、制御スピーカ１４０１へ出力する。制御スピーカ１４０１は、加算器１３０１からの制御信号に基づく制御音を、制御点に向けて放射する。
【００４９】
また、固定フィルタ１２０１−２〜１２２０−２は、予め設定された固定のフィルタ係数を用いて、対応する騒音マイク１１０１〜１１２０からの制御用騒音信号を信号処理し、制御信号として加算器１３０２へ出力する。固定フィルタ１２０１−２〜１２２０−２に設定されるフィルタ係数は、生成した制御信号に基づく制御音が制御スピーカ１４０２から出力された際に、当該制御音の位相が、制御点に到来する所定の騒音の位相と制御点において逆位相となるように求められた係数である。加算器１３０２は、固定フィルタ１２０１−２〜１２２０−２からの制御信号を加算し、制御スピーカ１４０２へ出力する。制御スピーカ１４０２は、加算器１３０２からの制御信号に基づく制御音を、制御点に向けて放射する。
【００５０】
また、固定フィルタ１２０１−３〜１２２０−３は、予め設定された固定のフィルタ係数を用いて、対応する騒音マイク１１０１〜１１２０からの制御用騒音信号を信号処理し、制御信号として加算器１３０３へ出力する。固定フィルタ１２０１−３〜１２２０−３に設定されるフィルタ係数は、生成した制御信号に基づく制御音が制御スピーカ１４０３から出力された際に、当該制御音の位相が、制御点に到来する所定の騒音の位相と制御点において逆位相となるように求められた係数である。加算器１３０３は、固定フィルタ１２０１−３〜１２２０−３からの制御信号を加算し、制御スピーカ１４０３へ出力する。制御スピーカ１４０３は、加算器１３０３からの制御信号に基づく制御音を、制御点に向けて放射する。
【００５１】
また、固定フィルタ１２０１−４〜１２２０−４は、予め設定された固定のフィルタ係数を用いて、対応する騒音マイク１１０１〜１１２０からの制御用騒音信号を信号処理し、制御信号として加算器１３０４へ出力する。固定フィルタ１２０１−４〜１２２０−４に設定されるフィルタ係数は、生成した制御信号に基づく制御音が制御スピーカ１４０４から出力された際に、当該制御音の位相が、制御点に到来する所定の騒音の位相と制御点において逆位相となるように求められた係数である。加算器１３０４は、固定フィルタ１２０１−４〜１２２０−４からの制御信号を加算し、制御スピーカ１４０４へ出力する。制御スピーカ１４０４は、加算器１３０４からの制御信号に基づく制御音を、制御点に向けて放射する。
【００５２】
以上の制御用フィルタ部１０００の処理によって、図１０及び図１１に示す騒音制御装置は、制御点である乗員Ａの耳元に到来する所定の騒音を低減させることができる。
【００５３】
騒音判定部３０００は、制御点に到来する所定の騒音の周波数および／またはレベルの変動量が所定量よりも大きいか否かを判定する。騒音判定部３０００は、変動量が所定量以下である場合、所定の騒音が安定しているとみなして、固定フィルタ１２０１−１〜１２２０−４からの出力を開始させるための出力開始信号を出力制御部４０００へ出力する。騒音判定部３０００は、変動量が所定量よりも大きいと判定した場合、所定の騒音が不安定になったとみなして、固定フィルタ１２０１−１〜１２２０−４からの制御信号の出力を停止させるための出力停止信号を、出力制御部４０００へ出力する。
【００５４】
以下、図１２を参照して、騒音判定部３０００の具体的な回路構成について説明する。図１２は、騒音判定部３０００の具体的な回路構成を示す図である。図１２において、騒音判定部３０００は、固定フィルタ３１０１〜３１２０、判定用エラーマイク３１３０、加算器３１４０、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３１５０、出力制御部３１６０、及びレベル判定部３１７０を備える。
【００５５】
固定フィルタ３１０１は、予め設定された固定のフィルタ係数を用いて、騒音マイク１１０１からの制御用騒音信号を信号処理し、制御信号として加算器３１４０へ出力する。固定フィルタ３１０１に設定されるフィルタ係数は、所定の騒音に基づいて、後述する加算器３１４０の出力が最小となるように予め求められた係数である。以下、同様に、固定フィルタ３１０３〜３１２０は、予め設定された固定のフィルタ係数を用いて、対応する騒音マイク１１０３〜１１２０からの制御用騒音信号を信号処理し、制御信号として加算器３１４０へ出力する。固定フィルタ３１０３〜３１２０に設定されるフィルタ係数は、所定の騒音に基づいて、後述する加算器３１４０の出力が最小となるように予め求められた係数である。ここでは一例として、固定フィルタ３１０１〜３１２０に設定されるフィルタ係数の組を、図３及び図４で説明した係数（１）とする。
【００５６】
判定用エラーマイク３１３０は、判定用騒音検出器であり、図３に示したエラーマイク９５０１のように制御点に設置される必要がなく、例えば座席２０００の座面下部や背面などの乗員Ａの邪魔にならない位置に設置される。判定用エラーマイク３１３０は、到来する騒音を検出し、判定用騒音信号として加算器３１４０へ出力する。
【００５７】
なお、ハードウエアとしての本騒音制御装置が座席２０００の下部空間に設置された場合、判定用エラーマイク３１３０は、本騒音制御装置内、あるいは本騒音制御装置の筐体に設置されてもよい。また、判定用エラーマイク３１３０として、新たなマイクを用意するのではなく、騒音マイク１１０１〜１１２０のいずれか１つを利用してもよい。例えば図１２における騒音マイク１１２０を判定用エラーマイク３１３０として利用する場合、騒音判定部３０００に制御用騒音信号を入力する騒音マイクは、騒音マイク１１０１〜１１１９となり、騒音判定部３０００は、固定フィルタ３１０１〜３１１９を有することになる。このように、判定用エラーマイク３１３０として騒音マイク１１０１〜１１２０のいずれか１つを利用する場合、騒音判定部３０００の固定フィルタが１つ削減され、その分の演算量を削減することができる。
【００５８】
加算器３１４０は、固定フィルタ３１０１〜３１２０からの制御信号と、判定用エラーマイク３１３０からの判定用騒音信号とを加算し、ＢＰＦ３１５０へ出力する。加算器３１４０からの出力信号の周波数特性は、例えば図４で示したようになる。
【００５９】
ＢＰＦ３１５０は、加算器３１４０からの出力信号のうち、所定の周波数帯域の信号のみを抽出する。つまり、ＢＰＦ３１５０は、加算器３１４０からの出力信号のうち、不要な周波数帯域の信号を除去する。所定の周波数帯域としては、例えば図４の結果を考慮し、２０〜５００Ｈｚとする。
【００６０】
出力制御部３１６０は、固定フィルタ３１０１〜３１２０の動作を制御し、固定フィルタ３１０１〜３１２０からの制御信号の出力を停止させるか、開始させるかを制御する。出力制御部３１６０は、固定フィルタ３１０１〜３１２０の動作を停止させて制御信号の出力を停止させた場合、固定フィルタ３１０１〜３１２０が非動作中であることを示す非動作中信号を、レベル判定部３１７０へ出力する。一方、出力制御部３１６０は、固定フィルタ３１０１〜３１２０の動作を開始させて制御信号の出力を開始させた場合、固定フィルタ３１０１〜３１２０が動作中であることを示す動作中信号を、レベル判定部３１７０へ出力する。
【００６１】
レベル判定部３１７０は、出力制御部３１６０から非動作中信号を受け取ったとき、ＢＰＦ３１５０からの出力信号のレベルを非動作レベルとして計算する。そして、レベル判定部３１７０は、計算した非動作レベルに基づき閾値を決定し、決定した閾値を自身に記憶する。この閾値は、制御点に到来する所定の騒音の周波数および／またはレベルの変動量に関する閾値（所定量）に相当することになる。具体的に例えば、レベル判定部３１７０は、図１３に示すように、非動作レベルから１０ｄＢだけ低いレベルを閾値として決定する。図１３は、レベル判定部３１７０の判定基準である閾値を示した図である。その後、レベル判定部３１７０は、出力制御部３１６０から動作中信号を受け取ったとき、ＢＰＦ３１５０からの出力信号のレベルを動作レベルとして計算する。そして、レベル判定部３１７０は、計算した動作レベルが、自身に記憶した閾値よりも大きいか否かを判定する。レベル判定部３１７０は、動作レベルが閾値よりも大きいと判定した場合、「所定の騒音が不安定になった」とみなし、出力停止信号を出力制御部４０００へ出力する。一方、レベル判定部３１７０は、動作レベルが閾値以下であると判定した場合、「所定の騒音が安定している」とみなし、出力開始信号を出力制御部４０００へ出力する。なお、レベル判定部３１７０が計算する出力信号のレベルは、例えば出力信号のオーバーオールレベルとする。
【００６２】
出力制御部４０００は、騒音判定部３０００から出力停止信号を受け取ったとき、制御用フィルタ部１０００内の固定フィルタ（１２０１−１〜１２２０−１、１２０１−２〜１２２０−２、１２０１−３〜１２２０−３、１２０１−４〜１２２０−４）の動作を停止させ、制御信号の出力を停止させる。一方、出力制御部４０００は、騒音判定部３０００から出力開始信号を受け取ったとき、制御用フィルタ部１０００内の固定フィルタの動作を開始させ、制御信号の出力を開始させる。
【００６３】
以下、図１４を参照して、第１の実施形態に係る騒音判定処理及び出力制御処理の流れについて説明する。図１４は、第１の実施形態に係る騒音判定処理及び出力制御処理の流れを示したフローチャートである。なお、制御用フィルタ部１０００及び騒音判定部３０００内の固定フィルタが全て動作している状況において、以下の処理がなされるものとする。また、騒音判定部３０００の初期状態において、所定の騒音の周波数および／またはレベルは、或る程度の変動量内で変動しているとする。
【００６４】
図１４において、処理が開始されると、騒音判定部３０００の初期状態において、閾値を決定するための処理が行われる（ステップＳ１００）。図１５は、ステップＳ１００の詳細な処理の流れを示すフローチャートである。図１５において、出力制御部３１６０は、騒音判定部３０００内の固定フィルタの動作を停止させて制御信号の出力を停止させ、非動作中信号をレベル判定部３１７０へ出力する（ステップＳ１０００）。ステップＳ１０００の次に、レベル判定部３１７０は、非動作中信号に基づき、ＢＰＦ３１５０からの出力信号のレベルを非動作レベルとして計算する（ステップＳ１００１）。レベル判定部３１７０は、ステップＳ１００１で計算した非動作レベルから１０ｄＢだけ低いレベルを閾値として決定し、自身に記憶する（ステップＳ１００２）。ステップＳ１００２の次に、出力制御部３１６０は、固定フィルタ３１０１〜３１２０の動作を開始させて制御信号の出力を開始させて、動作中信号をレベル判定部３１７０へ出力する（ステップＳ１００３）。
【００６５】
再び図１４に戻って説明を続ける。レベル判定部３１７０は、動作中信号に基づき、ＢＰＦ３１５０からの出力信号のレベルを動作レベルとして計算する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１の次に、レベル判定部３１７０は、ステップＳ１０１で計算した動作レベルが、自身に記憶した閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１０２）。
【００６６】
レベル判定部３１７０は、動作レベルが閾値よりも大きいと判定した場合（ステップＳ１０２でＹｅｓ）、「所定の騒音が不安定になった」とみなし、出力停止信号を出力制御部４０００へ出力する（ステップＳ１０３）。出力制御部４０００は、出力停止信号に基づき、制御用フィルタ部１０００内の固定フィルタの動作を停止させ、制御信号の出力を停止させる（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４の後、騒音制御装置は、騒音判定処理及び出力制御処理を終了するか否か判定する（ステップＳ１０５）。騒音判定処理及び出力制御処理を終了しない場合（ステップＳ１０５でＮｏ）、処理は、ステップＳ１０１へ戻る。
【００６７】
一方、レベル判定部３１７０は、動作レベルが閾値以下であると判定した場合（ステップＳ１０２でＮｏ）、「所定の騒音が安定している」とみなし、出力開始信号を出力制御部４０００へ出力する（ステップＳ１０６）。出力制御部４０００は、出力開始信号に基づき、制御用フィルタ部１０００内の固定フィルタの動作を開始させ、制御信号の出力を開始させる（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０７の後、騒音制御装置は、騒音判定処理及び出力制御処理を終了するか否か判定する（ステップＳ１０８）。騒音判定処理及び出力制御処理を終了しない場合（ステップＳ１０８でＮｏ）、処理は、ステップＳ１０１へ戻る。
【００６８】
以上のように、本実施形態に係る騒音制御装置は、騒音が不安定になった場合、制御信号の出力を停止させている。このため、制御点に到来する騒音が騒音制御前よりも増大してしまう可能性を払拭することができる。さらに、本実施形態に係る騒音制御装置は、固定フィルタのみを用いて騒音制御している。このため、適応フィルタを用いた場合と比べて、回路規模を縮小することができる。このように、本実施形態によれば、制御点に到来する騒音を騒音制御前よりも増大する可能性を払拭し、かつ回路規模を縮小することが可能な騒音制御装置を提供することができる。
【００６９】
なお、上述では、騒音判定部３０００がＢＰＦ３１５０を備えるとしたが、これに限定されない。騒音判定部３０００は、ＢＰＦ３１５０の代わりに、例えばローパスフィルタや、ハイパスフィルタ、あるいはオールパスフィルタなどを備えていてもよい。
【００７０】
また、上述では、レベル判定部３１７０は、ＢＰＦ３１５０からの出力信号のオーバーオールレベルを計算していたが、これに限定されない。例えば、レベル判定部３１７０にＦＦＴ機能をもたせて図４のような周波数特性を直接求め、予め決められた周波数（例えば、５０Ｈｚ、１００Ｈｚ、５００Ｈｚなど）のレベルを直接読み取り、当該周波数のレベルが閾値よりも大きいか否かを判定させるようにしてもよい。
【００７１】
また、上述では、レベル判定部３１７０は、非動作レベルから１０ｄＢだけ低いレベルを閾値としたが、これに限定されない。当該閾値は、非動作レベルよりも低いレベルに設定されればよく、例えば、非動作レベルから６ｄＢだけ低いレベルであってもよい。
【００７２】
また、上述では、レベル判定部３１７０は、閾値を１つだけ設定していたが、２つ設定してもよい。例えば、非動作レベルよりも低い第１閾値と、当該第１閾値よりもレベルが低い第２閾値とを設定したとする。この場合、レベル判定部３１７０は、ＢＰＦ３１５０からの出力信号のレベルが第１閾値よりも大きいか否か、第２閾値よりも大きいか否かを判定する。そして、レベル判定部３１７０は、動作レベルが第１閾値よりも大きいと判定した場合、「所定の騒音が不安定になった」とみなし、出力停止信号を出力制御部４０００へ出力する。一方、レベル判定部３１７０は、動作レベルが第２閾値以下であると判定した場合、「所定の騒音が安定している」とみなし、出力開始信号を出力制御部４０００へ出力する。このように、レベル判定部３１７０が、第１閾値及び第２閾値との間を判定しないようにすることで、所定の騒音が急激に変化した場合であっても、制御信号の出力の停止／開始を緩やかにすることができる。
【００７３】
また、上述では、出力制御部４０００は、制御用フィルタ部１０００内の固定フィルタの動作を停止または開始させることによって、制御信号の出力を停止または開始させていたがこれに限定されない。例えば、制御用フィルタ部１０００内の加算器１３０１〜１３０４それぞれの後段にスイッチを追加し、当該スイッチをオン／オフさせることによって、制御信号の出力を停止または開始させるようにしてもよい。
【００７４】
また、上述では、騒音制御装置の構成は、騒音マイクを１１０１〜１１２０の計２０個、制御スピーカを１４０１〜１４０４の計４個備える構成であったが、騒音マイクを１個、制御スピーカを１個備える構成であってもよい。この場合、制御用フィルタ部１０００及び騒音判定部３０００は、固定フィルタを１個ずつ備えることになる。なおこの場合、騒音判定部３０００の判定用エラーマイク３１３０は、騒音マイクで代用することはできないので、騒音マイクとは別の新たなマイクで構成する必要がある。
【００７５】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、制御点に到来する騒音の周波数および／またはレベルの変動量が所定量以下であれば、騒音が安定しているとみなし、制御信号の出力を停止しなかった。しかしながら、騒音が安定しているとみなした場合でも、実際には、騒音は所定量以下で変動している。例えば、巡航速度で飛行中、航空機内の騒音は、エンジン負荷の変動などによって変動する。エンジン負荷は、例えば、飛行状況に応じてエンジン出力を上げたり下げたりすることで変動する。第２の実施形態では、騒音が安定しているとみなした場合において、制御用フィルタ部１０００内の固定フィルタに設定されたフィルタ係数を、騒音の変動に応じた最適なフィルタ係数に変更することによって、常に最適な騒音低減効果を得ることを目的とする。
【００７６】
以下、図１６を参照して、第２の実施形態に係る騒音制御装置の構成について具体的に説明する。図１６は、図１に示す座席２０００に設置された、第２の実施形態に係る騒音制御装置の回路構成を示す図である。図１６では、第１の実施形態と同様、航空機内の騒音を制御対象とし、所定の騒音を、巡航速度で飛行中に航空機内で発生する騒音であるとする。
【００７７】
図１６において、騒音制御装置は、騒音マイク１１０１〜１１２０、制御用フィルタ部１０００、制御スピーカ１４０１〜１４０４、騒音判定部３５００、出力制御部４０００、判定用変更部５１００、制御用変更部５２００、及び記憶部６１００を備える。本実施形態に係る騒音制御装置は、図１１に示した騒音制御装置に対して、騒音判定部３０００が騒音判定部３５００へ入れ代わった点、判定用変更部５１００、制御用変更部５２００、及び記憶部６１００を新たに備える点で異なる。その他の構成については、図１１に示した騒音制御装置と同様であり、同じ符号を付している。
【００７８】
騒音判定部３５００の具体的な構成は、図１７に示す構成となる。図１７は、騒音判定部３５００の具体的な回路構成を示す図である。図１７に示すように、騒音判定部３５００の構成については、固定フィルタ３１０１〜３１２０のフィルタ係数が判定用変更部５１００によって変更される点で図１２に示した騒音判定部３０００の構成と異なる。それ以外の構成については、図１２に示した騒音判定部３０００と同様であり、ここでは説明を省略する。また、騒音判定部３５００の処理は騒音判定部３０００と若干異なるが、これについては、後述する騒音判定処理及び出力制御処理において詳細に説明する。
【００７９】
判定用変更部５１００は、入力される外部情報と関連付けされたフィルタ係数を、記憶部６１００から読み出す。外部情報については、後述する。判定用変更部５１００は、騒音判定部３５００内の固定フィルタに設定されたフィルタ係数を、記憶部６１００から読み出したフィルタ係数に変更する。
【００８０】
制御用変更部５２００は、入力される外部情報と関連付けされたフィルタ係数を、記憶部６１００から読み出す。外部情報については、後述する。制御用変更部５２００は、制御用フィルタ部１０００内の固定フィルタに設定されたフィルタ係数を、記憶部６１００から読み出したフィルタ係数に変更する。
【００８１】
記憶部６１００には、図１８に示すように、騒音判定部３５００及び制御用フィルタ部１０００内の固定フィルタに設定されるべきフィルタ係数と、外部情報とが関連付けして記憶される。図１８は、記憶部６１００に記憶されるデータ構造を示す図である。記憶部６１００に記憶される外部情報は、騒音の周波数および／またはレベルを一意に特定する情報である。変動量が所定量以下となる外部情報としては、例えば、エンジン負荷に関する情報、飛行高度に関する情報、飛行速度に関する情報、現在位置に関する情報、及び気象情報などが挙げられる。記憶部６１００には、このような複数種類の外部情報が記憶されている。図１８の例では、エンジン負荷に関する情報と、騒音判定部３５００及び制御用フィルタ部１０００内の固定フィルタに設定されるべきフィルタ係数とが関連付けされた様子を示している。なお、騒音判定部３５００内には固定フィルタが２０個、制御用フィルタ部１０００内には固定フィルタが８０個ある。また、図１８に示す１〜５は、エンジン負荷の大小を示し、エンジン負荷の大小に応じてこれら１００個のフィルタ係数（ｘ１〜ｘ２０、ｙ１〜ｙ８０）からなる組（「−１」〜「−５」）が関連付けされている。
【００８２】
以下、図１９を参照して、騒音判定処理及び出力制御処理の流れについて説明する。図１９は、第２の実施形態に係る騒音判定処理及び出力制御処理の流れを示したフローチャートである。なお、制御用フィルタ部１０００及び騒音判定部３５００内の固定フィルタが全て動作している状況において、以下の処理がなされるものとする。また、騒音判定部３５００の初期状態において、所定の騒音の周波数および／またはレベルは、或る程度の変動量内で変動しているとする。
【００８３】
図１９において、処理が開始されると、騒音判定部３５００の初期状態において、閾値を決定するための処理が行われる（ステップＳ２００）。ステップＳ２００の処理は、図１５に示した処理と同様であるので、ここでは説明を省略する。レベル判定部３１７０は、動作中信号に基づき、ＢＰＦ３１５０からの出力信号のレベルを動作レベルとして計算する（ステップＳ２０１）。ステップＳ２０１の次に、レベル判定部３１７０は、ステップＳ２０１で計算した動作レベルが、自身に記憶した閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２０２）。
【００８４】
レベル判定部３１７０は、動作レベルが閾値よりも大きいと判定した場合（ステップＳ２０２でＹｅｓ）、「所定の騒音が不安定になった」とみなし、出力停止信号を出力制御部４０００へ出力する（ステップＳ２０３）。出力制御部４０００は、出力停止信号に基づき、制御用フィルタ部１０００内の固定フィルタの動作を停止させ、制御信号の出力を停止させる（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０４の後、騒音制御装置は、騒音判定処理及び出力制御処理を終了するか否か判定する（ステップＳ２０５）。騒音判定処理及び出力制御処理を終了しない場合（ステップＳ２０５でＮｏ）、処理は、ステップＳ２０１へ戻る。
【００８５】
一方、レベル判定部３１７０は、動作レベルが閾値以下であると判定した場合（ステップＳ２０２でＮｏ）、「所定の騒音が安定している」とみなし、フィルタ係数を変更する指示を示す変更指示信号を、判定用変更部５１００へ出力する（ステップＳ２０６）。判定用変更部５１００は、レベル判定部３１７０から変更指示信号を受け取ったとき、入力される外部情報と関連付けされたフィルタ係数を記憶部６１００から読み出し、騒音判定部３５００内の固定フィルタに設定されたフィルタ係数を、記憶部６１００から読み出したフィルタ係数に変更し、変更の完了を示す変更完了信号をレベル判定部３１７０へ出力する（ステップＳ２０７）。レベル判定部３１７０は、判定用変更部５１００から変更完了信号を受け取ったとき、ＢＰＦ３１５０からの出力信号のレベルを動作レベルとして計算する（ステップＳ２０８）。そして、レベル判定部３１７０は、計算した動作レベルが、自身に記憶した閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２０９）。
【００８６】
レベル判定部３１７０は、動作レベルが閾値よりも大きいと判定した場合（ステップＳ２０９でＹｅｓ）、変更したフィルタ係数を元のフィルタ係数に復帰させる指示を示す復帰指示信号を、判定用変更部５１００へ出力する（ステップＳ２１０）。判定用変更部５１００は、レベル判定部３１７０から復帰指示信号を受け取ったとき、騒音判定部３５００内の固定フィルタに設定されたフィルタ係数を、元のフィルタ係数に変更し、復帰の完了を示す復帰完了信号をレベル判定部３１７０へ出力する（ステップＳ２１１）。
【００８７】
一方、レベル判定部３１７０は、動作レベルが閾値以下であると判定した場合（ステップＳ２０９でＮｏ）、フィルタ係数を変更する指示を示す変更指示信号を、制御用変更部５２００へ出力する（ステップＳ２１２）。制御用変更部５２００は、レベル判定部３１７０から変更指示信号を受け取ったとき、入力される外部情報と関連付けされたフィルタ係数を記憶部６１００から読み出し、制御用フィルタ部１０００内の固定フィルタに設定されたフィルタ係数を、記憶部６１００から読み出したフィルタ係数に変更し、変更の完了を示す変更完了信号をレベル判定部３１７０へ出力する（ステップＳ２１３）。
【００８８】
ステップＳ２１１の復帰完了信号、またはステップＳ２１３の変更完了信号を受け取ったとき、レベル判定部３１７０は、出力開始信号を出力制御部４０００へ出力する（ステップＳ２１４）。出力制御部４０００は、出力開始信号に基づき、制御用フィルタ部１０００内の固定フィルタの動作を開始させ、制御信号の出力を開始させる（ステップＳ２１５）。ステップＳ２１５の後、騒音制御装置は、騒音判定処理及び出力制御処理を終了するか否か判定する（ステップＳ２１６）。騒音判定処理及び出力制御処理を終了しない場合（ステップＳ２１６でＮｏ）、処理は、ステップＳ２０１へ戻る。
【００８９】
以上のように、本実施形態に係る騒音制御装置では、所定の騒音が安定しているとみなした場合において、制御用フィルタ部１０００内の固定フィルタに設定されたフィルタ係数を、騒音の変動に応じた最適なフィルタ係数に変更する。このため、本実施形態に係る騒音制御装置では、騒音が安定しているとみなした場合において、常に最適な騒音低減効果を得ることができる。なお、このフィルタ係数の変更処理は、適応フィルタで行われる係数更新処理と異なり、外部情報に応じたフィルタ係数を選択するのみである。このため、本実施形態に係る変更処理を行っても、適応フィルタを用いた場合と比べて、回路規模を縮小させることができる。
【００９０】
なお、上述では、航空機に関する情報を外部情報としたが、これに限定されない。例えば、騒音制御装置が列車や自動車に設置される場合、騒音の周波数および／またはレベルを一意に特定する情報であれば、走行位置や走行速度などの情報を外部情報として用いてもよい。具体的には、列車は予め決められたレールの上を走るので、路線情報や各路線の距離情報などを組み合わせて走行位置を特定することができ、その特定した走行位置を、外部情報として用いることができる。この場合、走行位置がトンネル内であるか、鉄橋上であるかを予め把握することができるので、騒音の周波数および／またはレベルを一意に特定する外部情報となり得る。自動車の場合、道路が多く複雑で周囲環境も千差万別なので、騒音の周波数および／またはレベルを予め把握するのは列車よりも難しいが、カーナビゲーションシステムと道路インフラ情報などを組み合わせれば、騒音の周波数および／またはレベルを一意に特定する外部情報を生成することも可能である。
【００９１】
なお、上述では、判定用変更部５１００が騒音判定部３５００内の固定フィルタに設定されたフィルタ係数を変更し、再度、レベル判定部３１７０において判定処理を行っていた。これは、外部情報の信頼性を検証するためである。したがって、このような検証を行う必要がない場合には、直接、制御用変更部５２００が制御用フィルタ部１０００内の固定フィルタに設定されたフィルタ係数を変更するようにしてもよい。
【００９２】
（第３の実施形態）
第１及び第２の実施形態で説明した騒音判定部３０００及び３５００は、図１２及び図１７に示したような回路構成を有し、レベル判定部３１７０でのレベル判定を行うことによって、制御点に到来する騒音の周波数および／またはレベルの変動量が所定量よりも大きいか否かを判定していた。これに対し、本実施形態では、レベル判定を行わずに、制御点に到来する騒音の周波数および／またはレベルの変動量が所定量よりも大きいか否かを判定することを目的とする。
【００９３】
以下、図２０を参照して、第３の実施形態に係る騒音制御装置の構成について具体的に説明する。図２０は、図１に示す座席２０００に設置された、第３の実施形態に係る騒音制御装置の回路構成を示す図である。図２０では、第１の実施形態と同様、航空機内の騒音を制御対象とし、所定の騒音を、巡航速度で飛行中に航空機内で発生する騒音であるとする。
【００９４】
図２０において、騒音制御装置は、騒音マイク１１０１〜１１２０、制御用フィルタ部１０００、制御スピーカ１４０１〜１４０４、騒音判定部３６００、及び出力制御部４０００を備える。本実施形態に係る騒音制御装置は、図１１に示した騒音制御装置に対して、騒音判定部３０００が騒音判定部３６００へ入れ代わった点で異なる。その他の構成については、図１１に示した騒音制御装置と同様であり、同じ符号を付している。
【００９５】
騒音判定部３６００は、入力される外部情報に基づいて、制御点に到来する所定の騒音の周波数および／またはレベルの変動量が所定量よりも大きいか否かを判定する。騒音判定部３６００は、変動量が所定量以下である場合、所定の騒音が安定しているとみなして、固定フィルタ１２０１−１〜１２２０−４からの制御信号の出力を開始させるための出力開始信号を、出力制御部４０００へ出力する。騒音判定部３６００は、入力される外部情報に基づいて、変動量が所定量よりも大きいと判定した場合、所定の騒音が不安定になったとみなして、固定フィルタ１２０１−１〜１２２０−４からの出力を停止させるための出力停止信号を出力制御部４０００へ出力する。
【００９６】
ここで、本実施形態における外部情報は、第２の実施形態と同様、騒音の周波数および／またはレベルを一意に特定する情報である。なお、変動量が所定量よりも大きくなる外部情報としては、例えば、高度情報、シートベルトサイン、速度情報、及び現在位置などが挙げられる。以下、各外部情報毎に騒音判定部３６００がどのように判定するかについて説明する。航空機では、所定の高度（例えば１００００フィート）以上になると水平飛行で、かつ一定速度の巡航状態となる。このため、或る高度（例えば１００００フィート）以上になると、所定の騒音の変動が少なくなり、その変動量が所定量以下となる。よって、外部情報が高度情報である場合、騒音判定部３６００は、高度が所定の高度以上である場合、変動量が所定量以下であると判定し、高度が所定の高度より低い場合、変動量が所定量より大きいと判定することができる。また、巡航状態にはシートベルトサインが消える（オフする）。よって、外部情報がシートベルトサインである場合、騒音判定部３６００は、シートベルトサインがオフである場合、変動量が所定量以下であると判定し、シートベルトサインがオンである場合、変動量が所定量より大きいと判定することができる。また、巡航状態には航空機は一定速度で飛行する。よって、外部情報が速度情報である場合、騒音判定部３６００は、速度が一定速度である場合、変動量が所定量以下であると判定し、速度が一定速度ではない場合、変動量が所定量より大きいと判定することができる。また、気流の乱れが発生する位置に航空機が到達したとき、所定の騒音の変動が大きくなり、その変動量が所定量より大きくなる。なお、この位置は、飛行当日の気象情報に基づき、予め特定することができる。よって、外部情報が現在位置である場合、騒音判定部３６００は、現在位置が予め特定した位置と一致しない場合、変動量が所定量以下であると判定し、現在位置が予め特定した位置と一致した場合、変動量が所定量より大きいと判定することができる。
【００９７】
以下、図２１を参照して、第３の実施形態に係る騒音判定処理及び出力制御処理の流れについて説明する。図２１は、第３の実施形態に係る騒音判定処理及び出力制御処理の流れを示したフローチャートである。なお、制御用フィルタ部１０００及び騒音判定部３６００内の固定フィルタが全て動作している状況において、以下の処理がなされるものとする。
【００９８】
図２１において、処理が開始されると、騒音判定部３６００は、外部情報を取得する（ステップＳ３００）。騒音判定部３６００は、ステップＳ３００で取得した外部情報に基づいて、制御点に到来する所定の騒音の周波数および／またはレベルの変動量が所定量よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３０１）。騒音判定部３６００は、変動量が所定量よりも大きいと判定した場合（ステップＳ３０１でＹｅｓ）、「所定の騒音が不安定になった」とみなし、出力停止信号を出力制御部４０００へ出力する（ステップＳ３０２）。出力制御部４０００は、出力停止信号に基づき、制御用フィルタ部１０００内の固定フィルタの動作を停止させ、制御信号の出力を停止させる（ステップＳ３０３）。ステップＳ３０３の後、騒音制御装置は、騒音判定処理及び出力制御処理を終了するか否か判定する（ステップＳ３０４）。騒音判定処理及び出力制御処理を終了しない場合（ステップＳ３０４でＮｏ）、処理は、ステップＳ３００へ戻る。
【００９９】
一方、騒音判定部３６００は、変動量が所定量以下であると判定した場合（ステップＳ３０１でＮｏ）、「所定の騒音が安定している」とみなし、出力開始信号を出力制御部４０００へ出力する（ステップＳ３０５）。出力制御部４０００は、出力開始信号に基づき、制御用フィルタ部１０００内の固定フィルタの動作を開始させ、制御信号の出力を開始させる（ステップＳ３０６）。ステップＳ３０６の後、騒音制御装置は、騒音判定処理及び出力制御処理を終了するか否か判定する（ステップＳ３０７）。騒音判定処理及び出力制御処理を終了しない場合（ステップＳ３０７でＮｏ）、処理は、ステップＳ３００へ戻る。
【０１００】
以上のように、本実施形態に係る騒音制御装置は、騒音が不安定になった場合、制御信号の出力を停止させている。このため、制御点に到来する騒音が騒音制御前よりも増大してしまう可能性を払拭することができる。さらに、本実施形態に係る騒音制御装置は、固定フィルタのみを用いて騒音制御している。このため、適応フィルタを用いた場合と比べて、回路規模を縮小することができる。このように、本実施形態によれば、制御点に到来する騒音を騒音制御前よりも増大する可能性を払拭し、かつ回路規模を縮小することが可能な騒音制御装置を提供することができる。
【０１０１】
なお、上述では、騒音判定部３６００は、外部情報として、高度情報、シートベルトサイン、速度情報、及び現在位置を用いていたが、これに限定されず、他の外部情報を用いてもよい。また、より判定精度を上げるために、騒音判定部３６００は、例えば高度情報、シートベルトサイン、速度情報、及び現在位置を任意に組み合わせて判定するようにしてもよい。また、外部情報を用いた騒音判定部３６００の判定を、第１及び第２の実施形態と併用してもよい。これにより、より判定精度を上げることができる。
【０１０２】
なお、騒音判定部３６００は、上記外部情報とは別に、乗員Ａが座席に着座しているか否かを示す着座情報を用いてもよい。例えば、座席２０００に設けたセンサを用いて、乗員Ａが座席に着座しているか否かを検出すれば、当該センサからの検出信号を着座情報を示す信号として取得することができる。騒音判定部３６００は、着座情報に基づき、乗員Ａが座席に着座しているか否かを判定する。騒音判定部３６００は、乗員Ａが座席に着座していると判定したとき、出力開始信号を出力制御部４０００へ出力し、乗員Ａが座席に着座していないと判定したとき、出力停止信号を出力制御部４０００へ出力する。これにより、不要な騒音制御を停止させることができ、演算量を低減させることができる。
【０１０３】
（第４の実施形態）
第３の実施形態では、制御点に到来する騒音の周波数および／またはレベルの変動量が所定量以下であれば、騒音が安定しているとみなし、制御信号の出力を停止しなかった。しかしながら、騒音が安定しているとみなした場合でも、実際には、第２の実施形態で説明したように、騒音は所定量以下で変動している。第４の実施形態では、騒音が安定しているとみなした場合において、制御用フィルタ部１０００内の固定フィルタに設定されたフィルタ係数を、騒音の変動に応じた最適なフィルタ係数に変更することによって、常に最適な騒音低減効果を得ることを目的とする。
【０１０４】
以下、図２２を参照して、第４の実施形態に係る騒音制御装置の構成について具体的に説明する。図２２は、図１に示す座席２０００に設置された、第４の実施形態に係る騒音制御装置の回路構成を示す図である。図２２では、第１の実施形態と同様、航空機内の騒音を制御対象とし、所定の騒音を、巡航速度で飛行中に航空機内で発生する騒音であるとする。
【０１０５】
図２２において、騒音制御装置は、騒音マイク１１０１〜１１２０、制御用フィルタ部１０００、制御スピーカ１４０１〜１４０４、騒音判定部３７００、出力制御部４０００、制御用変更部５３００、及び記憶部６２００を備える。本実施形態に係る騒音制御装置は、図２０に示した騒音制御装置に対して、騒音判定部３６００が騒音判定部３７００へ入れ代わった点、制御用変更部５３００及び記憶部６２００が新たに追加された点で異なる。その他の構成については、図２０に示した騒音制御装置と同様であり、同じ符号を付している。なお、騒音判定部３７００の処理は騒音判定部３６００と若干異なるが、後述する騒音判定処理及び出力制御処理において詳細に説明する。
【０１０６】
制御用変更部５３００は、入力される外部情報と関連付けされたフィルタ係数を、記憶部６２００から読み出す。外部情報については、後述する。制御用変更部５３００は、制御用フィルタ部１０００内の固定フィルタに設定されたフィルタ係数を、記憶部６２００から読み出したフィルタ係数に変更する。
【０１０７】
記憶部６２００には、図２３に示すように、制御用フィルタ部１０００内の固定フィルタに設定されるべきフィルタ係数と、外部情報とが関連付けして記憶される。図２３は、記憶部６２００に記憶されるデータ構造を示す図である。記憶部６２００に記憶に記憶される外部情報は、第３の実施形態と同様、騒音の周波数および／またはレベルを一意に特定する情報である。なお、変動量が所定量以下となる外部情報としては、例えば、エンジン負荷に関する情報、飛行高度に関する情報、飛行速度に関する情報、現在位置に関する情報、及び気象情報などが挙げられる。記憶部６２００には、このような複数種類の外部情報が記憶されている。図２３の例では、エンジン負荷に関する情報と、制御用フィルタ部１０００内の固定フィルタに設定されるべきフィルタ係数とが関連付けされた様子を示している。なお、制御用フィルタ部１０００内には固定フィルタが８０個ある。また、図２３に示す１〜５は、エンジン負荷の大小を示し、エンジン負荷の大小に応じてこれら８０個のフィルタ係数（ｙ１〜ｙ８０）からなる組（「−１」〜「−５」）が関連付けされている。
【０１０８】
以下、図２４を参照して、第４の実施形態に係る騒音判定処理及び出力制御処理の流れについて説明する。図２４は、第４の実施形態に係る騒音判定処理及び出力制御処理の流れを示したフローチャートである。なお、制御用フィルタ部１０００及び騒音判定部３７００内の固定フィルタが全て動作している状況において、以下の処理がなされるものとする。
【０１０９】
図２４において、処理が開始されると、騒音判定部３７００は、外部情報を取得する（ステップＳ４００）。騒音判定部３７００は、ステップＳ４００で取得した外部情報に基づいて、制御点に到来する所定の騒音の周波数および／またはレベルの変動量が所定量よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ４０１）。騒音判定部３７００は、変動量が所定量よりも大きいと判定した場合（ステップＳ４０１でＹｅｓ）、「所定の騒音が不安定になった」とみなし、出力停止信号を出力制御部４０００へ出力する（ステップＳ４０２）。出力制御部４０００は、出力停止信号に基づき、制御用フィルタ部１０００内の固定フィルタの動作を停止させ、制御信号の出力を停止させる（ステップＳ４０３）。ステップＳ４０３の後、騒音制御装置は、騒音判定処理及び出力制御処理を終了するか否か判定する（ステップＳ４０４）。騒音判定処理及び出力制御処理を終了しない場合（ステップＳ４０４でＮｏ）、処理は、ステップＳ４００へ戻る。
【０１１０】
一方、騒音判定部３７００は、変動量が所定量以下であると判定した場合（ステップＳ４０１でＮｏ）、「所定の騒音が安定している」とみなし、フィルタ係数を変更する指示を示す変更指示信号を、制御用変更部５３００へ出力する（ステップＳ４０５）。制御用変更部５３００は、騒音判定部３７００から変更指示信号を受け取ったとき、入力される外部情報と関連付けされたフィルタ係数を記憶部６２００から読み出し、制御用フィルタ部１０００内の固定フィルタに設定されたフィルタ係数を、記憶部６２００から読み出したフィルタ係数に変更し、変更の完了を示す変更完了信号を騒音判定部３７００へ出力する（ステップＳ４０６）。騒音判定部３７００は、制御用変更部５３００から変更完了信号を受け取ったとき、出力開始信号を出力制御部４０００へ出力する（ステップＳ４０７）。出力制御部４０００は、出力開始信号に基づき、制御用フィルタ部１０００内の固定フィルタの動作を開始させ、制御信号の出力を開始させる（ステップＳ４０８）。ステップＳ４０８の後、騒音制御装置は、騒音判定処理及び出力制御処理を終了するか否か判定する（ステップＳ４０９）。騒音判定処理及び出力制御処理を終了しない場合（ステップＳ４０９でＮｏ）、処理は、ステップＳ４００へ戻る。
【０１１１】
以上のように、本実施形態に係る騒音制御装置では、所定の騒音が安定しているとみなした場合において、制御用フィルタ部１０００内の固定フィルタに設定されたフィルタ係数を、騒音の変動に応じた最適なフィルタ係数に変更する。このため、本実施形態に係る騒音制御装置では、騒音が安定しているとみなした場合において、常に最適な騒音低減効果を得ることができる。なお、このフィルタ係数の変更処理は、適応フィルタで行われる係数更新処理と異なり、外部情報に応じたフィルタ係数を選択するのみである。このため、本実施形態に係る変更処理を行っても、適応フィルタを用いた場合と比べて、回路規模を縮小させることができる。
【０１１２】
（第５の実施形態）
第１及び第３の実施形態では、制御点に到来する騒音の周波数および／またはレベルの変動量が所定量以下であれば、騒音が安定しているとみなし、制御信号の出力を停止しなかった。しかしながら、騒音が安定しているとみなした場合でも、第２及び第４の実施形態で説明したように、騒音は所定量以下で変動している。第２及び第４の実施形態では、騒音が安定しているとみなした場合において、制御用フィルタ部１０００内の固定フィルタに設定されたフィルタ係数を、記憶部６１００、６２００を参照して、騒音の変動に応じた最適なフィルタ係数に変更することによって、常に最適な騒音低減効果を得ていた。
【０１１３】
しかしながら、騒音が安定しているとみなした場合でも、座席位置によっては騒音の種類が異なるため、記憶部６１００、６２００に記憶されたフィルタ係数が、必ずしも最適なフィルタ係数であるとは限らなかった。また、記憶部６１００、６２００に記憶されたフィルタ係数が初期状態において最適であったとしても、機内の設備の更新や経年劣化等によって、座席位置や周囲の環境が変わった場合には、記憶部６１００、６２００に記憶されたフィルタ係数が、必ずしも最適なフィルタ係数であるとは限らなかった。
【０１１４】
さらに、固定フィルタの場合、その固定のフィルタ係数を何らかの手段で求める必要があるが、例えば航空機などの大量乗客輸送手段では座席数が多いために、各座席で最適なフィルタ係数を求める場合、それぞれ個別にフィルタ係数を求める作業が必要となる。また、他機種では機体、エンジン、座席状態が全て異なり、同機種でも航空会社によってエンジンが異なる場合もありえるため、それら条件を含めた各座席毎の最適なフィルタ係数を求める作業は膨大な作業量になる可能性がある。
【０１１５】
そこで、第５の実施形態では、騒音が安定しているとみなした場合において、制御用フィルタ部１０００内の固定フィルタに設定されたフィルタ係数を、座席位置や周囲の環境に応じた最適なフィルタ係数に更新することによって、常に最適な騒音低減効果を得ることを目的とする。また、同時に、それを自動的に行なえるようにすることで、各座席毎の最適なフィルタ係数を求める工数を大きく低減させることを目的とする。
【０１１６】
以下、図２５を参照して、第５の実施形態に係る騒音制御装置の構成について具体的に説明する。図２５は、図１に示す座席２０００に設置された、第５の実施形態に係る騒音制御装置の回路構成を示す図である、図２５では、第１の実施形態と同様、航空機内の騒音を制御対象とし、所定の騒音を、巡航速度で飛行中に航空機内で発生する騒音であるとする。
【０１１７】
図２５において、騒音制御装置は、騒音マイク１１０１〜１１２０、制御用フィルタ部１０００、制御スピーカ１４０１〜１４０４、騒音判定部３０００、出力制御部４０００、フィルタ係数更新部５４００、フィルタ係数算出部７０００、信号記憶部７００１、効果判定部７００２、及びエラーマイク７６０１〜７６０４を備える。本実施形態に係る騒音制御装置は、図１１に示した騒音制御装置に対して、フィルタ係数更新部５４００、フィルタ係数算出部７０００、信号記憶部７００１、効果判定部７００２、及びエラーマイク７６０１〜７６０４を新たに備える点で異なる。その他の構成については、図１１に示した騒音制御装置と同様であり、同じ符号を付している。なお、エラーマイク７６０１〜７６０４は、例えば座席に座ったユーザーの耳位置近傍のシートに取付けられている。
【０１１８】
最初は、図１１の場合と同様に固定フィルタ１２０１−１〜１２２０−４には初期値としての固定のフィルタ係数が設定されている。騒音判定部３０００でこのフィルタ係数を求めたときの騒音状態に近いと判断されたら、出力制御部４０００に動作開始を促し、固定フィルタ１２０１−１〜１２２０−４で騒音マイク１１００〜１１２０からの騒音信号をその固定のフィルタ係数で処理し、スピーカ１４０１〜１４０４で再生するのは、図１１の場合と同様である。エラーマイク７６０１〜７６０４では、その位置での騒音とスピーカ１４０１〜１４０４から再生された制御音とが合成され、その合成された結果としてのエラー信号を検出する。
【０１１９】
ここで、エラーマイクを４つとしているが、スピーカと同数以下であれば、理論上は固定フィルタの制御係数を正しく求めることができる。さらに、スピーカ１４０１からエラーマイク７６０１間の音響特性をＦｘ１＿１、スピーカ１４０１からエラーマイク７６０２間の音響特性をＦｘ１＿２、スピーカ１４０２からエラーマイク７６０１間の音響特性をＦｘ２＿１、スピーカ１４０２からエラーマイク７６０２間の音響特性をＦｘ２＿２と示す。ただし、その他の音響特性、例えば、スピーカ１４０１からエラーマイク７６０３間の音響特性Ｆｘ１＿３や、スピーカ１４０４からエラーマイク７６０２間の音響特性Ｆｘ４＿２などは図示を省略している。
【０１２０】
さて、エラーマイク７６０１〜７６０４で検出されたエラー信号は、効果判定部７００２に入力される。効果判定部７００２は、所定の騒音低減効果が得られているかを判定する。その手法としては、例えば、各エラー信号から騒音制御帯域内の成分を抽出し、固定フィルタ１２０１−１〜１２２０−４を動作させる前のレベルと動作後のレベルとを比較することなどが考えられる。また、固定フィルタ１２０１−１〜１２２０−４の動作前後の騒音制御帯域内のエラー信号レベルを平均化した後、比較する手法でもよい。あるいは、騒音制御帯域内の複数の代表周波数におけるエラー信号レベルを比較する手法でもよい。
【０１２１】
効果判定部７００２は、このように判定した結果、所定効果が得られていれば、そのまま固定フィルタ１２０１−１〜１２２０−４を動作させて、騒音制御を継続する。しかし、効果判定部７００２は、所定効果が得られていない場合（効果が劣化する以外に騒音が増加する場合も含む）、そのフィルタ係数では騒音制御が困難になったとの判定を出力制御部４０００へ通知する。その結果、出力制御部４０００は、固定フィルタ１２０１−１〜１２２０−４の動作を停止する。同時に、効果判定部７００２は、信号記憶部７００１に信号記憶するように指示する。信号記憶部７００１は、効果判定部７００２からの指示を受けて、騒音マイク１１０１〜１１２０からの騒音信号ｎ１〜ｎ２０と、エラーマイク７６０１〜７６０４からのエラー信号ｅ１〜ｅ４とを例えば内部メモリなどに所定時間録音する。録音が完了すると、信号記憶部７００１は、フィルタ係数算出部７０００に係数算出開始を指示する。フィルタ係数算出部７０００は、係数算出開始の指示を受けて、制御用フィルタ部１０００の固定のフィルタ係数を、信号記憶部７００１に録音したデータを利用して算出する。フィルタ係数更新部５４００は、所定のタイミングでフィルタ係数算出部７０００が算出したフィルタ係数を読み出し、制御用フィルタ部１０００内の固定フィルタに設定されたフィルタ係数を、フィルタ係数算出部７０００から読み出したフィルタ係数に更新する。
【０１２２】
フィルタ係数算出部７０００の具体的な構成は、図２６に示す構成となる。図２６は、フィルタ係数算出部７０００の具体的な回路構成を示す図である。ただし、図２６では、簡単のため、図２５に示す固定フィルタ１２０１−１〜１２２０−１、及び固定フィルタ１２０１−２〜１２２０−２のフィルタ係数を求めるための構成のみについて説明する。図２６において、フィルタ係数算出部７０００は、適応フィルタ７２０１−１〜７２２０−１、適応フィルタ７２０１−２〜７２２０−２、加算器７３０１〜７３０４、音響系フィルタ７４０１〜７４０４、及び加算器７５０１〜７５０２を備える。
【０１２３】
図２５で説明したように、信号記憶部７００１からの騒音信号ｎ１〜ｎ２０は適応フィルタ７２０１−１〜７２２０−２へ出力される。
【０１２４】
適応フィルタ７２０１−１〜７２２０−１には、Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ＿ＬＭＳ法で予め必要とされるところの、制御スピーカ１４０１からエラーマイク７６０１までの伝達関数（Ｆｘ１＿１）と、制御スピーカ１４０１からエラーマイク７６０２までの伝達関数（Ｆｘ１＿２）とが設定されている。以下、同様に、適応フィルタ７２０１−２〜７２２０−２それぞれには、制御スピーカ１４０２からエラーマイク７６０１までの伝達関数（Ｆｘ２＿１）と、制御スピーカ１４０２からエラーマイク７６０２までの伝達関数（Ｆｘ２＿２）とが設定されている。
【０１２５】
適応フィルタ７２０１−１〜７２２０−１は、入力される騒音信号を、設定されたフィルタ係数を用いて信号処理し、制御信号として加算器７３０１、加算器７３０３、および図示しない加算器７３０５、７３０７、・・・、７３３７へそれぞれ出力する。加算器７３０１は、最終的に、適応フィルタ７２０１−１〜７２２０−１からの制御信号を加算し、音響系フィルタ７４０１及び音響系フィルタ７４０２へ出力する。適応フィルタ７２０１−２〜７２２０−２は、入力される騒音信号を、設定されたフィルタ係数を用いて信号処理し、制御信号として加算器７３０２、加算器７４０４、および図示しない加算器７３０６、７３０８、・・・、７３３８へそれぞれ出力する。加算器７３０２は、最終的に、適応フィルタ７２０１−２〜７２２０−２からの制御信号を加算し、音響系フィルタ７４０３及び音響系フィルタ７４０４へ出力する。
【０１２６】
ここで、音響系フィルタ７４０１には、制御スピーカ１４０１からエラーマイク７６０１までの伝達関数（Ｆｘ１＿１）が設定されている。音響系フィルタ７４０２には、制御スピーカ１４０１からエラーマイク７６０２までの伝達関数（Ｆｘ１＿２）が設定されている。音響系フィルタ７４０３には、制御スピーカ１４０２からエラーマイク７６０１までの伝達関数（Ｆｘ２＿１）が設定されている。音響系フィルタ７４０４には、制御スピーカ１４０２からエラーマイク７６０２までの伝達関数（Ｆｘ２＿２）が設定されている。
【０１２７】
音響系フィルタ７４０１及び音響系フィルタ７４０３を通過した信号は、加算器７５０１へ出力される。また、エラー信号ｅ１は、加算器７５０１へ出力される。加算器７５０１は、これらの入力信号を加算する。同様に、音響系フィルタ７４０２及び音響系フィルタ７４０４を通過した信号は、加算器７５０２へ出力される。また、エラー信号ｅ２は、加算器７５０２へ出力される。加算器７５０２は、これらの入力信号を加算する。適応フィルタ７２０１−１〜７２２０−２は、加算器７５０１〜７５０２での加算結果を自身の係数更新用エラー信号Ｅ１〜Ｅ２とみなして、この係数更新用エラー信号Ｅ１〜Ｅ２を最小とするように自身のフィルタ係数を更新する。
【０１２８】
ここで、図２５で説明したように、騒音信号ｎ１〜ｎ２０とエラー信号ｅ１〜ｅ４とは所定時間（例えば１分）のデータとして録音されており、フィルタ係数算出部７０００は、適応フィルタ７２０１−１〜７２２０−２のフィルタ係数が収束するまでこのデータを繰返し使用することが可能である。また、フィルタ係数算出部７０００は、制御音をスピーカ１４０１〜１４０４から再生する制御用フィルタ部１０００とは独立構成になっているので、制御用フィルタ部１０００の処理速度に依存せずに処理を実行できる。つまり、制御用フィルタ部１０００は所定のサンプリング周期内に処理を完了する必要のあるリアルタイム処理を行うが、フィルタ係数算出部７０００は実時間としてのサンプリング周期内に処理を終える必要は無い。
【０１２９】
騒音信号ｎ１〜ｎ２０とエラー信号ｅ１〜ｅ４とは実時間でサンプリングがなされた信号であるため、フィルタ係数算出部７０００で算出されるフィルタ係数は、たとえ実時間以上に処理時間がかかっても、サンプリング周期に基づく係数になる。換言すれば、フィルタ係数算出部７０００の一連の処理時間は実時間に対して任意であり、早く処理を完了する構成にすれば、フィルタ係数を算出する（フィルタ係数が収束する）までの時間を短縮できる。例えば、フィルタ係数算出部７０００をサンプリング周期よりも早く動作させれば実時間よりも速くフィルタ係数を算出することが可能である。また、フィルタ係数算出部７０００が遅く処理を完了すれば、演算負荷が低減できるため、単位時間当たりの演算量を軽減できる。フィルタ係数算出部７０００は、遅く処理を完了する場合、図２６の処理を全てサンプリング周期内に完了する必要は無く、例えばあるサンプルでは適応フィルタ７２０１−１を処理し、次のサンプルでは適応フィルタ７２０１−２を処理することも可能となる。ただし、このようにサンプリング周期毎に、適用フィルタの処理をきれいに分割する必要性は無い。
【０１３０】
以上の係数更新処理によって、フィルタ係数算出部７０００は、制御点に到来する騒音を低減させるフィルタ係数を算出する。
【０１３１】
その後、適応フィルタ７２０１−１〜７２２０−１、及び適応フィルタ７２０１−２〜７２２０−２で更新されるフィルタ係数が収束すると、図２５に示したフィルタ係数更新部５４００は、所定のタイミングで、制御用フィルタ部１０００内の固定フィルタに設定されたフィルタ係数を収束したフィルタ係数に更新する。所定のタイミングとしては、例えば、適応フィルタ７２０１−１〜７２２０−１、及び適応フィルタ７２０１−２〜７２２０−２で更新されるフィルタ係数が収束するタイミングであったり、数分に１回や、数日に１回の割合で更新するものであってもよい。あるいは、航空機の初運航時や、機内の設備の更新等が行われた後のタイミングであってもよい。
【０１３２】
さらに、騒音制御装置は、以下の処理を行った後で、制御用フィルタ部１０００内の固定フィルタに設定されたフィルタ係数を算出したフィルタ係数に更新してもよい。騒音制御装置は、上記のように適応フィルタ７２０１−１〜７２２０−２で更新されるフィルタ係数が収束したら、その時間における騒音信号とエラー信号とを録音する指示を信号記憶部７００１へ与える。フィルタ係数算出部７０００は、再度録音した騒音信号を用いて、適応フィルタ７２０１−１〜７２２０−２のＡＦ１＿１、ＡＦ１＿２、・・・・、ＡＦ２０＿２で固定フィルタの係数として収束した係数と畳込み処理を行い、音響系フィルタ７４０１〜７４０４を経由したその結果と再度録音したエラー信号とを加算器７５０１〜７５０２で加算する。フィルタ係数更新部５４００は、その加算結果が所定値以内に収まっていると判定したら初めて、制御用フィルタ部１０００内の固定フィルタに設定されたフィルタ係数を、算出したフィルタ係数に更新する。これによって、フィルタ係数算出部７０００の係数算出に時間がかかり、その間に騒音状態がさらに変化してしまっても、スピーカ１４０１〜１４０３から間違った制御音が再生され、ユーザーに不快感を与えてしまうことを防止できる。
【０１３３】
以上のように、本実施形態に係る騒音制御装置は、効果判定部７００２がその時点での制御用フィルタ１０００の固定フィルタに設定されたフィルタ係数を用いた場合のエラーマイク７６０１〜７６０４の騒音低減効果を判定し、低減効果が所定値以内に収まっていない場合は、制御用フィルタ１０００の実時間動作とは関係なく独立に、フィルタ係数算出部７０００が最適なフィルタ係数を算出し、フィルタ係数更新部５４００が所定のタイミングで、制御用フィルタ部１０００内の固定フィルタに設定されたフィルタ係数を更新する。このため、実際の騒音制御処理のバックグラウンドで、座席位置や周囲の環境に応じた最適なフィルタ係数を算出することができることに加え、フィルタ係数算出のための処理能力の要求を緩和することもできる。また、算出したフィルタ係数が直ちに制御用フィルタ部１０００内の固定フィルタに適応されないので、間違ったフィルタ係数に更新されることを防止し、その結果、たとえフィルタ係数が発散するなど不具合が生じても実際には制御音として再生されないのでユーザーに不快感を与えない。これによって、騒音制御装置は、制御用フィルタ部１０００内の固定フィルタに設定されたフィルタ係数を、座席位置や周囲の環境に応じた最適なフィルタ係数に変更し、常に最適な騒音低減効果を得ることができる。
【０１３４】
なお、上述したフィルタ係数算出部７０００は、図１６に示す騒音制御装置、図２０に示す騒音制御装置、及び図２２に示す騒音制御装置にも適用することができる。すなわち、図１６及び図２２に騒音制御装置では、フィルタ係数算出部７０００が最適なフィルタ係数を算出し、フィルタ係数更新部５４００が所定のタイミングで、記憶部６１００及び記憶部６２００が記憶する固定フィルタ係数を更新する。また、図２０に示す騒音制御装置では、フィルタ係数算出部７０００が最適なフィルタ係数を算出し、フィルタ係数更新部５４００が所定のタイミングで、制御用フィルタ部１０００内の固定フィルタに設定されたフィルタ係数を更新する。
【０１３５】
また、上述した説明では省略したが、フィルタ係数算出部７０００が、騒音判定部３０００，３５００，３６００，３７００のフィルタ係数を算出することができるのはいうまでもない。この場合、フィルタ係数更新部５４００は、所定のタイミングで、騒音判定部３０００，３６００内の固定フィルタに設定されたフィルタ係数を更新する。あるいは、フィルタ係数更新部５４００は、所定のタイミングで、記憶部６１００及び記憶部６２００が記憶する騒音判定部３５００，３７００のフィルタ係数を更新する。なお、この場合、図２６に示した音響系フィルタ７４０１〜７４０４、および適応フィルタ７２０１−１〜７２２０−２内の伝達関数Ｆｘ１＿１、Ｆｘ１＿２、Ｆｘ２＿１、Ｆｘ２＿２を示すフィルタは、全て不要である。
【産業上の利用可能性】
【０１３６】
本発明に係る騒音制御装置は、制御点に到来する騒音が騒音制御前よりも増大する可能性を払拭し、かつ回路規模を縮小することが可能であり、自動車や、列車、航空機内の座席、住宅内の椅子やソファ、あるいは、オフィスや工場内の椅子等に適用される。
【符号の説明】
【０１３７】
１１０１〜１１２０、９１０１〜９１２０    騒音マイク
１０００    制御用フィルタ部
１４０１〜１４０４、９４０１〜９４０４    制御スピーカ
３０００、３５００、３６００、３７００    騒音判定部
３１６０、４０００    出力制御部
１２０１−１〜１２２０−１、１２０１−２〜１２２０−２、１２０１−３〜１２２０−３、１２０１−４〜１２２０−４、３１０１〜３１２０、９６０１    固定フィルタ
１３０１〜１３０４、３１４０、７３０１〜７３０４、７５０１〜７５０２、９３０１〜９３０４    加算器
３１３０、７６０１〜７６０４、９５０１〜９５０２    エラーマイク
３１５０    バンドパスフィルタ
３１７０    レベル判定部
５１００    判定用変更部
５２００、５３００    制御用変更部
５４００    フィルタ係数更新部
６１００、６２００    記憶部
７０００  フィルタ係数算出部
７００１  信号記憶部
７００２  効果判定部
７４０１〜７４０４  音響系フィルタ
７２０１-１〜７２２０−１、７２０１-２〜７２２０−２、９２０１−１〜９２２０−１、９２０１−２〜９２２０−２、９２０１−３〜９２２０−３、９２０１−４〜９２２０−４    適応フィルタ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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