(57)【要約】  本発明の課題は、低周波帯域における消音フィルタのゲインを十分に抑制できる信号処理装置、プログラム、およびレンジフード装置を提供することである。本発明に係る信号処理装置、プログラム、レンジフード装置では、参照マイクロホン（１１１）の出力から閾値周波数未満の周波数成分を遮断した第１参照信号（ｒ１（ｔ））、閾値周波数未満のパワースペクトルが均一となる第２参照信号（ｒ２（ｔ））、誤差マイクロホン（１１２）の出力から閾値周波数未満の周波数成分を遮断した第１誤差信号（ｅ１（ｔ））、第２参照信号（ｒ２（ｔ））およびフィルタ係数に基づく閾値周波数（ｆ１）未満の信号である第２誤差信号（ｅ２（ｔ））に基づいて、係数更新部（１４０）は、フィルタ係数を算出する。
2016199341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
騒音源から発せられた騒音が伝播する対象空間に設けられて前記騒音を集音する第１音入力器と、キャンセル信号を入力されて前記騒音を打ち消すキャンセル音を前記対象空間に発する音出力器と、前記対象空間において前記騒音と前記キャンセル音との合成音を集音する第２音入力器とを備える音入出力装置に組み合わせて用いられており、
フィルタ係数を設定されて、前記第１音入力器の出力に基づいた前記キャンセル信号を出力する消音フィルタと、
前記第１音入力器の出力から閾値周波数未満の周波数成分を遮断した第１参照信号を出力する第１フィルタと、
前記閾値周波数未満におけるパワースペクトルが均一となる第２参照信号を生成する第１信号処理部と、
前記第２音入力器の出力から前記閾値周波数未満の周波数成分を遮断した第１誤差信号を出力する第２フィルタと、
前記第２参照信号および前記フィルタ係数に基づく前記閾値周波数未満の信号である第２誤差信号を生成する第２信号処理部と、
前記第１参照信号、前記第２参照信号、前記第１誤差信号、前記第２誤差信号に基づいて前記フィルタ係数を算出する係数更新部と
を備えることを特徴とする信号処理装置。
【請求項２】
前記第２信号処理部は、
前記フィルタ係数を設定されて、前記第２参照信号をフィルタリングして出力するフィルタリング処理部と、
前記第２参照信号に対して、予め決められた目標ゲインを乗算する乗算部と、
前記乗算部の出力から前記フィルタリング処理部の出力を減算することで、前記第２誤差信号を生成する減算部と
を備えることを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記第１参照信号と前記第２参照信号とを加算する第１加算部と、前記第１誤差信号と前記第２誤差信号とを加算する第２加算部とをさらに備えて、
前記係数更新部は、前記第１加算部の出力および前記第２加算部の出力に基づいて前記フィルタ係数を算出する
ことを特徴とする請求項１または２記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記第１信号処理部は、前記第２参照信号のデータを予め記憶した記憶部と、前記記憶部から前記第２参照信号のデータを読み出して、前記第２参照信号を出力する信号出力部とを備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記第２信号処理部は、前記第２誤差信号の離散値を出力し、
前記第２信号処理部が出力する前記第２誤差信号の複数の離散値のそれぞれを順次格納するバッファをさらに備えて、
前記第１信号処理部および前記第２信号処理部の各処理に割り込む割り込み処理として、前記バッファに格納されている前記第２誤差信号の複数の離散値が、先入れ先出し方式で前記係数更新部に引き渡される処理が行われる
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記係数更新部は、周波数領域において前記フィルタ係数の算出処理を行うことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の信号処理装置。
【請求項７】
前記閾値周波数は、前記キャンセル音によって打ち消される対象となる前記騒音の周波数帯域の下限値であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の信号処理装置。
【請求項８】
前記第１フィルタは、前記第１音入力器の出力から、第１閾値周波数以上、前記第１閾値周波数より高い第２閾値周波数未満の周波数成分を通過させるバンドパスフィルタであり、
前記第２フィルタは、前記第２音入力器の出力から、前記第１閾値周波数以上、前記第２閾値周波数未満の周波数成分を通過させるバンドパスフィルタであり、
前記第１信号処理部は、前記第１閾値周波数未満および前記第２閾値周波数以上のそれぞれにおけるパワースペクトルが均一となる第２参照信号を生成する
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の信号処理装置。
【請求項９】
コンピュータを、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の信号処理装置として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項１０】
前記請求項１乃至８のいずれか一項に記載の信号処理装置と、前記音入出力装置と、前記対象空間を構成する中空筒状の通気路と、前記通気路の一端から他端に向かう気流を発生させる送風装置とを備えることを特徴とするレンジフード装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号処理装置、プログラム、およびレンジフード装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、騒音源が発する音が伝播する空間（騒音伝播路）において騒音を低減させる技術として、アクティブノイズ制御を用いた消音装置がある。アクティブノイズ制御とは、騒音の逆位相、同振幅のキャンセル音を放射することによって、能動的に騒音を低減させる技術である。【０００３】
例えば、ＬＭＳアルゴリズム（ＬＭＳ：Least Mean Square）を用いて、消音フィルタのフィルタ係数を更新することによって、キャンセル音を生成する構成がある。そして、特定の周波数帯域における消音フィルタのゲイン上昇を抑制しつつ、残留騒音を抑制するために、特許文献１では、白色雑音を用いた構成が開示されている。消音装置は、具体的には、ＬＭＳアルゴリズムにおいて、参照マイクロホンの出力から生成される第１参照信号、白色雑音から生成される第２参照信号、誤差マイクロホンの出力から生成される第１誤差信号、白色雑音から生成される第２誤差信号を用いて、フィルタ係数を更新する。【０００４】
しかしながら、低周波帯域において、消音フィルタのゲインが増大するという課題は、上記特許文献１の構成でも十分に解決されなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２２２９２号公報
【発明の概要】
【０００６】
本発明の目的は、低周波帯域における消音フィルタのゲインを十分に抑制できる信号処理装置、プログラム、およびレンジフード装置を提供することにある。
【０００７】
本発明に係る一態様の信号処理装置は、騒音源から発せられた騒音が伝播する対象空間に設けられて前記騒音を集音する第１音入力器と、キャンセル信号を入力されて前記騒音を打ち消すキャンセル音を前記対象空間に発する音出力器と、前記対象空間において前記騒音と前記キャンセル音との合成音を集音する第２音入力器とを備える音入出力装置に組み合わせて用いられており、フィルタ係数を設定されて、前記第１音入力器の出力に基づいた前記キャンセル信号を出力する消音フィルタと、前記第１音入力器の出力から閾値周波数未満の周波数成分を遮断した第１参照信号を出力する第１フィルタと、前記閾値周波数未満におけるパワースペクトルが均一となる第２参照信号を生成する第１信号処理部と、前記第２音入力器の出力から前記閾値周波数未満の周波数成分を遮断した第１誤差信号を出力する第２フィルタと、前記第２参照信号および前記フィルタ係数に基づく前記閾値周波数未満の信号である第２誤差信号を生成する第２信号処理部と、前記第１参照信号、前記第２参照信号、前記第１誤差信号、前記第２誤差信号に基づいて前記フィルタ係数を算出する係数更新部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る一態様のプログラムは、コンピュータを、上述の信号処理装置として機能させることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る一態様のレンジフード装置は、上述の信号処理装置と、前記音入出力装置と、前記対象空間を構成する中空筒状の通気路と、前記通気路の一端から他端に向かう気流を発生させる送風装置とを備えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態１の消音装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態１のレンジフード装置の外観を示す斜視図である。
【図３】図３Ａは、実施形態１の騒音特性を示すグラフである。図３Ｂは、本実施形態とは異なる騒音抑制処理による消音特性を示すグラフである。
【図４】実施形態１の第１変形例における第１信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図５】実施形態１の第２変形例における消音装置の構成を示すブロック図である。
【図６】実施形態１の第２変形例における割り込み処理を示す説明図である。
【図７】実施形態２の消音装置の構成を示すブロック図である。
【図８】実施形態２の複数のダクトの関係を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
以下の実施形態は、一般に信号処理装置、プログラム、およびレンジフード装置に関する。より詳細には、以下の実施形態は、アクティブノイズ制御を行うための信号処理装置、プログラム、およびレンジフード装置に関する。
【００１３】
（実施形態１）
図１は、本実施形態の消音装置１（能動騒音制御装置）の構成を示しており、レンジフード装置２が消音装置１を備えている。
【００１４】
レンジフード装置２は、図２に示すように、台所の厨房器具の上方に配設されたダクト２１（通気路）を備える。ダクト２１は、下面に開口を設けた箱状に形成されており、整流板２３がこの開口に設けられている。整流板２３は、開口より一回り小さく形成されている。吸気口２１ａは整流板２３の周囲に形成されている。さらに、ダクト２１は、吸気口２１ａからダクト２１内に室内空気を取り込んで室外に排出するファン２２（図１参照）を備える。また、レンジフード装置２の前面には操作部２４が設けられている。操作部２４は、レンジフード装置２の各動作の操作スイッチ、動作状態を示す表示灯等を備える。なお、通気路を構成するダクト２１内の空間が、騒音が伝播する空間に相当する。
【００１５】
そして、ファン２２が動作すると、このファン２２が騒音源となって、ファン２２の動作音（騒音）がダクト２１内を伝播し、吸気口２１ａから室内に伝わる。そこで、ファン２２の動作時に室内に伝わる騒音を抑制するため、ダクト２１に消音装置１が設けられている。
【００１６】
ダクト２１に設けられた消音装置１は、図１に示すように、音入出力装置１１、消音制御装置１２を備える。
【００１７】
音入出力装置１１は、参照マイクロホン１１１（第１音入力器）、誤差マイクロホン１１２（第２音入力器）、スピーカ１１３（音出力器）を備える。参照マイクロホン１１１は、ダクト２１内のファン２２側に位置する。誤差マイクロホン１１２は、ダクト２１内の吸気口２１ａ側に位置する。スピーカ１１３は、ダクト２１内において、参照マイクロホン１１１と誤差マイクロホン１１２との間に位置している。すなわち、ファン２２から吸気口２１ａに至るまでに、参照マイクロホン１１１、スピーカ１１３、誤差マイクロホン１１２の順に配置されている。
【００１８】
消音制御装置１２は、増幅器１２１，１２２，１２３、Ａ／Ｄ変換器１２４，１２５、Ｄ／Ａ変換器１２６、信号処理装置１３で構成される。
【００１９】
参照マイクロホン１１１の出力は、増幅器１２１で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器１２４によってＡ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換器１２４の出力は、信号処理装置１３に入力される。
【００２０】
誤差マイクロホン１１２の出力は、増幅器１２２で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器１２５によってＡ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換器１２５の出力は、信号処理装置１３に入力される。
【００２１】
信号処理装置１３から出力されるキャンセル信号は、Ｄ／Ａ変換器１２６によってＤ／Ａ変換された後、増幅器１２３で増幅される。スピーカ１１３は、増幅器１２３で増幅されたキャンセル信号を入力されて、キャンセル音を発する。
【００２２】
信号処理装置１３は、プログラムを実行するコンピュータで構成される。そして、信号処理装置１３は、誤差マイクロホン１１２の設置点（消音点）における音圧レベルが最小になるよう、ファン２２が発する騒音を打ち消すキャンセル音をスピーカ１１３から出力させる。すなわち、スピーカ１１３がキャンセル音を出力することによって、ファン２２から吸気口２１ａを通ってダクト２１外に伝わる騒音を抑制する。この信号処理装置１３は、アクティブノイズ制御を行っている。信号処理装置１３は、騒音源となるファン２２の騒音変化、騒音伝播特性の変化に追従するために、適応フィルタの機能を実現する消音用プログラムを実行する。この適応フィルタのフィルタ係数の更新には、Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ ＬＭＳ（Least Mean Square）逐次更新制御アルゴリズム（以降、Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ ＬＭＳアルゴリズムと称す）が使用される。
【００２３】
以下、信号処理装置１３の動作について説明する。
【００２４】
まず、参照マイクロホン１１１は、ファン２２からの騒音を集音し、この集音した騒音を含む騒音信号を、消音制御装置１２へ出力する。Ａ／Ｄ変換器１２４は、増幅器１２１によって増幅された騒音信号を予め決められたサンプリング周波数でＡ／Ｄ変換する。Ａ／Ｄ変換器１２４は、Ａ／Ｄ変換した離散値を、信号処理装置１３へ出力する。
【００２５】
誤差マイクロホン１１２は、消音点において、キャンセル音によって消去しきれなかった残留騒音を集音し、この集音した残留騒音に相当する誤差信号を、消音制御装置１２へ出力する。Ａ／Ｄ変換器１２５は、Ａ／Ｄ変換器１２４と同じサンプリング周波数で、増幅器１２２によって増幅された誤差信号をＡ／Ｄ変換する。Ａ／Ｄ変換器１２５は、Ａ／Ｄ変換した離散値を、時間領域の誤差信号ｅ（ｔ）として信号処理装置１３へ出力する。
【００２６】
信号処理装置１３は、ハウリングキャンセルフィルタ１３１（Howling Cancel Filter）、減算部１３２、補正フィルタ１３３、ローカットフィルタ１３４（Low Cut Filter）（第１フィルタ）、第１加算部１３５、ローカットフィルタ１３６（第２フィルタ）、第２加算部１３７、第１信号処理部１３８、第２信号処理部１３９、係数更新部１４０、消音フィルタ１４１を備える。なお、ローカットフィルタ１３４、ローカットフィルタ１３６は、以降ＬＣＦ１３４，ＬＣＦ１３６と称す。
【００２７】
さらに、第１信号処理部１３８は、ノイズ生成部１３８ａ、ローパスフィルタ１３８ｂ（Low Pass Filter）を備える。第２信号処理部１３９は、フィルタリング処理部１３９ａ、乗算部１３９ｂ、減算部１３９ｃを備える。係数更新部１４０は、係数演算部１４０ａ、変換器１４０ｂ，１４０ｃ、逆変換器１４０ｄ，１４０ｅを備える。なお、以降、ローパスフィルタ１３８ｂは、ＬＰＦ１３８ｂと称す。
【００２８】
ハウリングキャンセルフィルタ１３１は、ＦＩＲフィルタ（Finite Impulse Response Filter）である。ハウリングキャンセルフィルタ１３１は、スピーカ１１３から参照マイクロホン１１１に至る音波の伝達特性Ｆを模擬した伝達特性Ｆ＾をフィルタ係数として設定されている。なお、伝達特性Ｆを模擬した伝達特性は、Ｆに山形の記号＾（ハット記号）を付した符号Ｆ＾で表す。また、本明細書中ではＦの斜め上に記号＾を配置し、図１、図５、図７ではＦの真上に記号＾を配置しているが、いずれも伝達特性Ｆを模擬した伝達特性を表す。
【００２９】
このハウリングキャンセルフィルタ１３１は、消音フィルタ１４１が出力するキャンセル信号Ｙ（ｔ）に伝達特性Ｆ＾を畳み込み演算する。そして、減算部１３２は、Ａ／Ｄ変換器１２４の出力からハウリングキャンセルフィルタ１３１の出力を減じた信号を出力する。すなわち、参照マイクロホン１１１が集音した騒音信号からキャンセル音の回り込み成分を減算した信号が、騒音信号Ｘ（ｔ）として減算部１３２から出力される。したがって、スピーカ１１３から発せられたキャンセル音が参照マイクロホン１１１に回り込んだとしても、ハウリングの発生を防止することができる。減算部１３２の出力は、消音フィルタ１４１、および補正フィルタ１３３に入力される。
【００３０】
消音フィルタ１４１は、ＦＩＲ型の適応フィルタである。消音フィルタ１４１は、係数更新部１４０によってフィルタ係数Ｗ（ｔ）を設定される。本実施形態の消音フィルタ１４１は、キャンセル音の全周波数帯域をｎ個に分割した複数の周波数ビン毎に、フィルタ係数Ｗ１（ｔ）〜Ｗｎ（ｔ）が設定される。なお、時間領域のフィルタ係数Ｗ１（ｔ）〜Ｗｎ（ｔ）を区別しない場合、フィルタ係数Ｗ（ｔ）と表す。また、周波数ビンの数ｎは、周波数ビンの周波数幅が例えば数十Ｈｚ〜数百Ｈｚとなるように設定される。
【００３１】
補正フィルタ１３３は、ＦＩＲフィルタである。補正フィルタ１３３は、スピーカ１１３から誤差マイクロホン１１２に至る音波の伝達特性Ｃを模擬した伝達特性Ｃ＾をフィルタ係数として設定されている。なお、伝達特性Ｃを模擬した伝達特性は、Ｃに山形の記号＾を付した符号Ｃ＾で表す。また、本明細書中ではＣの斜め上に記号＾を配置し、図１、図５、図７ではＣの真上に記号＾を配置しているが、いずれも伝達特性Ｃを模擬した伝達特性を表す。
【００３２】
そして、補正フィルタ１３３は、減算部１３２が出力する騒音信号Ｘ（ｔ）と伝達特性Ｃ＾との畳み込み演算を行う。補正フィルタ１３３の出力は、時間領域の参照信号ｒ（ｔ）としてＬＣＦ１３４に入力される。ＬＣＦ１３４は、参照信号ｒ（ｔ）から閾値周波数ｆ１未満の低周波帯域を遮断した第１参照信号ｒ１（ｔ）を出力する。本実施形態において、キャンセル音によって打ち消される対象となる騒音の周波数帯域（消音対象帯域）は予め決まっており（例えば、数１０Ｈｚ〜数ｋＨｚ）、閾値周波数ｆ１は消音対象帯域の下限値となる。
【００３３】
また、第１信号処理部１３８は、閾値周波数ｆ１以上の帯域が遮断され、且つ閾値周波数ｆ１未満におけるパワースペクトルが均一となる第２参照信号ｒ２（ｔ）を生成する。具体的には、ノイズ生成部１３８ａが、広帯域の白色雑音信号を生成して、ＬＰＦ１３８ｂへ出力する。ＬＰＦ１３８ｂは、広帯域の白色雑音信号から閾値周波数ｆ１以上の帯域を遮断した第２参照信号ｒ２（ｔ）を出力する。第２参照信号ｒ２（ｔ）は、第１加算部１３５、および第２信号処理部１３９に入力される。
【００３４】
第１加算部１３５は、第１参照信号ｒ１（ｔ）と第２参照信号ｒ２（ｔ）とを加算して、加算結果を合成参照信号ｒ３（ｔ）として、係数更新部１４０へ出力する。
【００３５】
また、誤差信号ｅ（ｔ）は、ＬＣＦ１３６に入力される。ＬＣＦ１３６は、誤差信号ｅ（ｔ）から閾値周波数ｆ１未満の低周波帯域を遮断した第１誤差信号ｅ１（ｔ）を出力する。
【００３６】
また、第２信号処理部１３９において、フィルタリング処理部１３９ａは、ＦＩＲ型の適応フィルタである。フィルタリング処理部１３９ａは、係数更新部１４０によって、消音フィルタ１４１と同じフィルタ係数Ｗ（ｔ）を設定される。すなわち、フィルタリング処理部１３９ａも、キャンセル音の全周波数帯域をｎ個に分割した複数の周波数ビン毎に、フィルタ係数Ｗ１（ｔ）〜Ｗｎ（ｔ）が設定される。そして、フィルタリング処理部１３９ａは、第２参照信号ｒ２（ｔ）にフィルタ係数Ｗ（ｔ）を畳み込み演算して出力する（フィルタリング処理）。
【００３７】
さらに、第２信号処理部１３９において、乗算部１３９ｂは、第２参照信号ｒ２（ｔ）に目標ゲインを乗算して出力する。目標ゲインは、閾値周波数ｆ１未満の低周波帯域における消音フィルタ１４１のゲインの目標値であり、例えば出力に対する入力の振幅比であれば「０．１」に設定される。この目標ゲインを常用対数で表した場合、−２０ｄＢ（＝２０・ｌｏｇ０．１）となる。目標ゲインは、予め設定された固定値、または任意に変更可能な値である。この目標ゲインが小さいほど、閾値周波数ｆ１未満の低周波帯域における消音フィルタ１４１のゲインを小さくできる。
【００３８】
第２信号処理部１３９において、減算部１３９ｃは、乗算部１３９ｂの出力からフィルタリング処理部１３９ａの出力を減算することで、第２誤差信号ｅ２（ｔ）を生成する。この第２誤差信号ｅ２（ｔ）は、フィルタ係数Ｗ（ｔ）のフィルタリング処理による低周波帯域（閾値周波数ｆ１未満）のゲインが、目標ゲインに対してずれている量を表している。
【００３９】
第２加算部１３７は、第１誤差信号ｅ１（ｔ）と第２誤差信号ｅ２（ｔ）とを加算して、加算結果を合成誤差信号ｅ３（ｔ）として、係数更新部１４０へ出力する。合成誤差信号ｅ３（ｔ）は、第１誤差信号ｅ１（ｔ）と第２誤差信号ｅ２（ｔ）とを合わせた広帯域の信号となる。
【００４０】
係数更新部１４０では、変換器１４０ｂが、時間領域の合成参照信号ｒ３（ｔ）をＦＦＴ（Fast Fourier Transform）によって周波数領域の合成参照信号Ｒ（ω）に変換する。また、変換器１４０ｃが、時間領域の合成誤差信号ｅ３（ｔ）をＦＦＴによって周波数領域の合成誤差信号Ｅ（ω）に変換する。
【００４１】
係数更新部１４０の係数演算部１４０ａは、Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ ＬＭＳアルゴリズムを周波数領域で用いて、消音フィルタ１４１およびフィルタリング処理部１３９ａのフィルタ係数Ｗ１（ω）〜Ｗｎ（ω）を演算する。この係数演算部１４０ａは、合成参照信号Ｒ（ω）、合成誤差信号Ｅ（ω）が入力されて、フィルタ係数Ｗ１（ω）〜Ｗｎ（ω）を演算する。なお、周波数領域のフィルタ係数Ｗ１（ω）〜Ｗｎ（ω）を区別しない場合、フィルタ係数Ｗ（ω）と表す。
【００４２】
一般に、周波数領域のＦｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ ＬＭＳアルゴリズムを用いたフィルタ係数Ｗ（ω）の更新処理では、合成誤差信号Ｅ（ω）が最小となるようにフィルタ係数Ｗ（ω）が求められる。具体的に、フィルタ係数Ｗ（ω）の更新処理は、フィルタ係数をＷ（ω）、更新パラメータをμ、サンプル番号をｍとすると、［数１］で表される。なお、更新パラメータμは、ステップサイズパラメータともいわれている。更新パラメータμは、ＬＭＳアルゴリズム等を用いてフィルタ係数Ｗ（ω）を繰り返し算出する処理におけるフィルタ係数Ｗ（ω）の補正量の大きさを定めるパラメータである。
【００４３】
【数１】
2016199341.tif 000003
【００４４】
逆変換器１４０ｄ，１４０ｅのそれぞれは、逆ＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）を実行することによって、係数演算部１４０ａが算出した周波数領域のフィルタ係数Ｗ１（ω）〜Ｗｎ（ω）を時間領域のフィルタ係数Ｗ１（ｔ）〜Ｗｎ（ｔ）に変換する。消音フィルタ１４１の周波数ビン毎のフィルタ係数Ｗ１（ｔ）〜Ｗｎ（ｔ）は、逆変換器１４０ｄの出力によって設定される。フィルタリング処理部１３９ａの周波数ビン毎のフィルタ係数Ｗ１（ｔ）〜Ｗｎ（ｔ）は、逆変換器１４０ｅの出力によって設定される。なお、図１では、２つの逆変換器１４０ｄ，１４０ｅを備えているが、１つの逆変換器の出力によって、消音フィルタ１４１およびフィルタリング処理部１３９ａのフィルタ係数が設定される構成でもよい。
【００４５】
このように、係数更新部１４０は、フィルタ係数Ｗ１（ｔ）〜Ｗｎ（ｔ）を逐次更新する。フィルタリング処理部１３９ａは、第２参照信号ｒ２（ｔ）を周波数ビン毎に分離する。フィルタリング処理部１３９ａは、周波数ビン毎に第２参照信号ｒ２（ｔ）とフィルタ係数Ｗ（ｔ）との畳み込み演算を行う。そして、フィルタリング処理部１３９ａは、周波数ビン毎に行われた畳み込み演算の結果の和を、減算部１３９ｃに出力する。減算部１３９ｃは、乗算部１３９ｂの出力からフィルタリング処理部１３９ａの出力を減算することで、第２誤差信号ｅ２（ｔ）を生成する。第２加算部１３７は、第１誤差信号ｅ１（ｔ）と第２誤差信号ｅ２（ｔ）とを加算して、加算結果を合成誤差信号ｅ３（ｔ）として、係数更新部１４０へ出力する。
【００４６】
また、消音フィルタ１４１は、騒音信号Ｘ（ｔ）を周波数ビン毎に分離する。消音フィルタ１４１は、周波数ビン毎に騒音信号Ｘ（ｔ）とフィルタ係数Ｗ（ｔ）との畳み込み演算を行う。そして、消音フィルタ１４１は、周波数ビン毎に行われた畳み込み演算の結果の和を、キャンセル信号Ｙ（ｔ）として出力する。消音フィルタ１４１が出力するキャンセル信号Ｙ（ｔ）は、Ｄ／Ａ変換器１２６によってＤ／Ａ変換が施された後、増幅器１２３で増幅され、スピーカ１１３からキャンセル音が出力される。
【００４７】
キャンセル音（キャンセル信号Ｙ（ｔ））の波形は、消音点における騒音波形に対して逆位相、同振幅となるように生成されており、ファン２２からダクト２１を伝播して吸気口２１ａから放出される騒音を低減させている。
【００４８】
ここで、第１参照信号ｒ１（ｔ）は、閾値周波数ｆ１未満の低周波帯域が遮断されており、閾値周波数ｆ１以上の周波数成分が主に残っている。また、第２参照信号ｒ２（ｔ）は、ディップおよびノッチがない白色雑音に基づく閾値周波数ｆ１未満の低周波帯域の信号となる。したがって、合成参照信号ｒ３（ｔ）は、閾値周波数ｆ１未満の周波数帯域が、ディップおよびノッチがない白色雑音に基づく信号となり、閾値周波数ｆ１以上の周波数帯域が、参照マイクロホン１１１の出力に基づく信号となる。
【００４９】
また、第１誤差信号ｅ１（ｔ）は、閾値周波数ｆ１未満の低周波帯域が遮断されており、閾値周波数ｆ１以上の周波数成分が主に残っている。また、第２誤差信号ｅ２（ｔ）は、ディップおよびノッチがない白色雑音に基づく閾値周波数ｆ１未満の低周波帯域の信号となる。したがって、合成誤差信号ｅ３（ｔ）は、閾値周波数ｆ１未満の周波数帯域が、ディップおよびノッチがない白色雑音に基づく信号となり、閾値周波数ｆ１以上の周波数帯域が、誤差マイクロホン１１２の出力に基づく信号となる。
【００５０】
すなわち、合成参照信号ｒ３（ｔ）および合成誤差信号ｅ３（ｔ）は、閾値周波数ｆ１未満の低周波帯域がディップおよびノッチがない平坦な周波数特性となる。したがって、フィルタ係数Ｗ（ｔ）は、このような周波数特性を有する合成参照信号ｒ３（ｔ）および合成誤差信号ｅ３（ｔ）に基づいて求められる。この結果、閾値周波数ｆ１未満の低周波帯域における消音フィルタ１４１のゲインは十分に抑制される。
【００５１】
図３Ａは、本実施形態の信号処理装置１３による消音特性を示す。特性Ｙ１（実線）は、本実施形態の騒音抑制処理が行われた場合の消音点（誤差マイクロホン１１２の設置点）における音圧（振幅）を示す。また、特性Ｙ０（破線）は、騒音抑制処理が行われなかった場合の消音点における音圧（振幅）を示す。
【００５２】
図３Ｂは、本実施形態とは異なる騒音抑制処理であって、参照信号ｒ（ｔ）、誤差信号ｅ（ｔ）を入力とするＦｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ ＬＭＳアルゴリズムによる消音特性を示す。特性Ｙ１１（実線）は、この本実施形態とは異なる騒音抑制処理が行われた場合の消音点における音圧（振幅）を示す。また、特性Ｙ１０（破線）は、騒音抑制処理が行われなかった場合の消音点における音圧（振幅）を示す。
【００５３】
図３Ｂでは、閾値周波数ｆ１未満の低周波帯域において、消音フィルタ１４１のゲインが増大したことで、低周波帯域における特性Ｙ１１の音圧が増幅されて、特性Ｙ１０の音圧よりも増大している（図３Ｂ中の領域Ｒ１０参照）。
【００５４】
一方、図３Ａでは、閾値周波数ｆ１未満の低周波帯域において、消音フィルタ１４１のゲインが十分に抑制される。したがって、低周波帯域における特性Ｙ１の音圧が抑制されて、特性Ｙ０の音圧とほぼ同じになっている（図３Ａ中の領域Ｒ１参照）。すなわち、本実施形態の信号処理装置１３は、消音対象帯域より低い低周波帯域における消音フィルタ１４１のゲインが十分に抑制されることで、低周波帯域での発振を抑制できることがわかる。
【００５５】
また、本実施形態の第１変形例として、第１信号処理部１３８の代わりに、図４に示す第１信号処理部１３８Ａを備えることができる。第１信号処理部１３８Ａは、第２参照信号ｒ２（ｔ）のデータを予め記憶した記憶部１３８ｃと、記憶部１３８ｃから第２参照信号ｒ２（ｔ）のデータを読み出して、第２参照信号ｒ２（ｔ）を出力する信号出力部１３０ｄとを備える。
【００５６】
記憶部１３８ｃは、ＲＯＭ（Read Only Memory）などのメモリである。記憶部１３８ｃは、広帯域の白色雑音信号から閾値周波数ｆ１以上の帯域を遮断した第２参照信号ｒ２（ｔ）のデータを予め格納しておく。そして、信号出力部１３０ｄは、記憶部１３８ｃから第２参照信号ｒ２（ｔ）のデータを繰り返し読み出して、第２参照信号ｒ２（ｔ）を出力する。
【００５７】
したがって、第１信号処理部１３８Ａは、第１信号処理部１３８に比べて、第２参照信号ｒ２（ｔ）の生成処理に要する負荷を低減させることができる。
【００５８】
また、本実施形態の第２変形例として、図５に示すように、信号処理装置１３はバッファ１４２を備えることが好ましい。バッファ１４２は、減算部１３９ｃと第２加算部１３７との間に設けられている。バッファ１４２は、減算部１３９ｃが出力する第２誤差信号ｅ２（ｔ）の離散値を、先入れ先出し方式（ＦＩＦＯ：First In First Out）で格納する。
【００５９】
信号処理装置１３は、プログラムを実行するコンピュータで構成されており、この場合、図６に示すような割り込み処理を行う。
【００６０】
信号処理装置１３は、割り込まれる側の通常処理Ｊ１として、フィルタ係数の更新処理を含む第１処理Ｓ１、第２参照信号ｒ２（ｔ）の生成処理、第２誤差信号ｅ２（ｔ）の生成処理、バッファ１４２の書き込み処理を含む第２処理Ｓ２が行われる。この通常処理Ｊ１は、リアルタイム性が要求されない処理である。
【００６１】
また、信号処理装置１３は、通常処理Ｊ１に割り込む割り込み処理Ｊ２として、第３処理Ｓ１１〜第７処理Ｓ１５を行う。第３処理Ｓ１１では、バッファ１４２に格納されている第２誤差信号ｅ２（ｔ）から、最初に格納された離散値が第２加算部１３７の加算処理を経て、係数更新部１４０に引き渡される。第４処理Ｓ１２は、消音フィルタ１４１による騒音信号Ｘ（ｔ）のフィルタリング処理（騒音信号Ｘ（ｔ）とフィルタ係数Ｗ（ｔ）との畳み込み演算）である。第５処理Ｓ１３は、外乱音の入力時などにおいて、フィルタ係数の更新処理を停止させる耐外乱処理である。第６処理Ｓ１４は、ＬＣＦ１３４，１３６によるフィルタリング処理である。第７処理Ｓ１５は、第１加算部１３５、第２加算部１３７による加算処理である。この割り込み処理Ｊ２は、参照マイクロホン１１１および誤差マイクロホン１１２の各出力をＡ／Ｄ変換した騒音信号Ｘ（ｔ）および誤差信号ｅ（ｔ）の各出力のサンプル毎に実行される処理であり、リアルタイム性が要求される処理である。
【００６２】
基本的に、リアルタイム性が要求されない処理は、通常処理Ｊ１で処理されるほうが望ましい。例えば、消音フィルタ１４１による騒音信号Ｘ（ｔ）のフィルタリング処理（第３処理Ｓ１１）は、サンプル毎に必ず必要な処理であるので、割り込み処理Ｊ２で処理される。しかしながら、割り込み処理Ｊ２での処理量が大きくなり過ぎると、消音フィルタ１４１によるフィルタリング処理（Ｓ１２）が適切に行われなくなったり、リアルタイム性が必要な他の処理（Ｓ１３〜Ｓ１５）を高精度に実行できない可能性がある。
【００６３】
そこで、本変形形態では、第２参照信号ｒ２（ｔ）の生成処理、第２誤差信号ｅ２（ｔ）の生成処理、バッファ１４２の書き込み処理を含む第２処理Ｓ２を通常処理Ｊ１に含めることで、割り込み処理Ｊ２での処理量を低減させている。そして、割り込み処理Ｊ２が開始されると、バッファ１４２の離散値が第２加算部１３７の加算処理を経て、係数更新部１４０に引き渡されて、割り込み処理Ｊ２の各処理が行われる。なお、バッファ１４２は、先入れ先出し方式で、離散値の書き込み、読み出しを行う。
【００６４】
（実施形態２）
本実施形態の消音装置１の構成を図７に示す。消音装置１は、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して、説明は省略する。
【００６５】
消音装置１は、信号処理装置１３Ａを備えており、信号処理装置１３Ａは、バンドパスフィルタ１３４Ａ（第１フィルタ）、バンドパスフィルタ１３６Ａ（第２フィルタ）を備える。さらに第１信号処理部１３８Ａは、ノッチフィルタ１３８ｅを備える。なお、以降、バンドパスフィルタ１３４Ａ、バンドパスフィルタ１３６Ａ、ノッチフィルタ１３８ｅは、ＢＰＦ１３４Ａ，ＢＰＦ１３６Ａ、ＢＥＦ（Band Elimination Filter）１３８ｅと称す。また、ＢＰＦ１３４Ａ，ＢＰＦ１３６Ａ、ＢＥＦ１３８ｅは、実施形態１のＬＣＦ１３４、ＬＣＦ１３６、ＬＰＦ１３８ｂに対応する。
【００６６】
図８に示すように、複数のレンジフード装置２，２Ａの各ダクト２１が互いに隣接している場合がある。この場合、ダクト２１間のクロストーク（相互干渉）によって発振が発生する可能性がある。具体的には、下記（１）（２）の条件が同時に成立するときに、発振しやすいことがわかっている。
【００６７】
（１）消音制御すべきレンジフード装置２において、伝達特性Ｃ（スピーカ１１３から誤差マイクロホン１１２に至る音波の伝達特性）のゲインが局所的に落ち込む周波数帯域であるノッチ帯域が存在する。
【００６８】
（２）レンジフード装置２に隣接するレンジフード装置２Ａのスピーカ１１３から、レンジフード装置２の誤差マイクロホン１１２に回り込む音（図８中の経路Ｄ）は、上述のノッチ帯域での音圧が大きい。
【００６９】
すなわち、（１）（２）の条件が同時に成立するときに、レンジフード装置２はノッチ帯域で発振しやすくなる。
【００７０】
そこで、本実施形態では、消音対象帯域以外の周波数帯域である非対象帯域にノッチ帯域が存在する場合に、このノッチ帯域による発振を抑制することを目的とする。
【００７１】
非対象帯域とは、消音制御が不要な周波数帯域であり、ダクト２１内を伝搬する音波が平面波とならない周波数帯域（ダクト２１の径に依存する）、あるいは騒音のスペクトルのパワーが小さい帯域を含む。
【００７２】
ダクト２１内を伝搬する音波が平面波とならない周波数帯域は、主に高周波帯域である。この高周波帯域では、消音点における音圧レベルが最小になったとしても、消音点から離れたダクト２１の外部で音圧レベルが増幅される場合があることから、消音制御を不要としている。なお、平面波とならない周波数ｆｏ（Ｈｚ）は、一般にダクト２１の径Ｌ（ｍ）によって決まり、音速をＣ（ｍ／ｓ）とすると、「ｆｏ≧Ｃ／２Ｌ」となる。すなわち、下限周波数ｆｏ１（＝Ｃ／２Ｌ）以上では、平面波とならない。
【００７３】
本実施形態の信号処理装置１３Ａは、具体的に以下の構成を備える。
【００７４】
ＢＰＦ１３４Ａは、閾値周波数ｆ１（第１閾値周波数）以上、閾値周波数ｆ２（第２閾値周波数）未満を、通過帯域とする（ｆ１＜ｆ２≦ｆｏ１）。したがって、第１参照信号ｒ１（ｔ）は、参照信号ｒ（ｔ）のうち、閾値周波数ｆ１以上、閾値周波数ｆ２未満の周波数成分を主に含み、閾値周波数ｆ１未満、閾値周波数ｆ２以上の周波数成分が遮断された信号となる。この場合、閾値周波数ｆ１は消音対象帯域の下限値となり、閾値周波数ｆ２は消音対象帯域の上限値となる。なお、閾値周波数ｆ２は、下限周波数ｆｏ１以下の周波数である。
【００７５】
ＢＰＦ１３６Ａは、閾値周波数ｆ１以上、閾値周波数ｆ２未満を、通過帯域とする。したがって、第１誤差信号ｅ１（ｔ）は、誤差信号ｅ（ｔ）のうち、閾値周波数ｆ１以上、閾値周波数ｆ２未満の周波数成分を主に含み、閾値周波数ｆ１未満、閾値周波数ｆ２以上の周波数成分が遮断された信号となる。
【００７６】
ＢＥＦ１３８ｅは、閾値周波数ｆ１未満、および閾値周波数ｆ２以上を、通過帯域とする。したがって、第２参照信号ｒ２（ｔ）は、閾値周波数ｆ１未満、閾値周波数ｆ２以上において白色雑音となり、閾値周波数ｆ１以上、閾値周波数ｆ２未満の周波数成分が遮断された信号となる。
【００７７】
すなわち、第１参照信号ｒ１（ｔ）および第１誤差信号ｅ１（ｔ）は、実際に集音された信号であり、閾値周波数ｆ１以上、閾値周波数ｆ２未満の帯域の信号である。また、第２参照信号ｒ２（ｔ）および第２誤差信号ｅ２（ｔ）は、閾値周波数ｆ１未満の低周波帯域（消音対象帯域より低い非対象帯域）、閾値周波数ｆ２以上の高周波帯域（消音対象帯域より高い非対象帯域）の信号であり、白色雑音に基づいて生成されている。つまり、第２参照信号ｒ２（ｔ）および第２誤差信号ｅ２（ｔ）は、閾値周波数ｆ１未満、閾値周波数ｆ２以上の各帯域で、ディップおよびノッチがない白色雑音の成分が主として含まれており、実際に集音された信号は殆ど含まれていない。
【００７８】
すなわち、合成参照信号ｒ３（ｔ）および合成誤差信号ｅ３（ｔ）は、閾値周波数ｆ１未満の低周波帯域および閾値周波数ｆ２以上の高周波帯域において、ディップおよびノッチがない平坦な周波数特性となる。したがって、フィルタ係数Ｗ（ｔ）は、このような周波数特性を有する合成参照信号ｒ３（ｔ）および合成誤差信号ｅ３（ｔ）に基づいて求められるので、閾値周波数ｆ１未満の低周波帯域における消音フィルタ１４１のゲインは十分に抑制される。さらに、閾値周波数ｆ２以上の高周波帯域におけるダクト２１間のクロストーク（相互干渉）による発振も抑制することができる。
【００７９】
また、実施形態２の構成に、実施形態１の変形例１，２の構成を組み合わせることも可能であり、実施形態１の変形例１，２と同様の効果を得ることができる。
【００８０】
以上述べた実施形態から明らかなように、本発明に係る第１の態様の信号処理装置１３または１３Ａは、参照マイクロホン１１１（第１音入力器）と、スピーカ１１３（音出力器）と、誤差マイクロホン１１２（第２音入力器）とを備える音入出力装置１１に組み合わせて用いられる。参照マイクロホン１１１は、ファン２２（騒音源）から発せられた騒音が伝播する対象空間（ダクト２１内の空間）に設けられて騒音を集音する。スピーカ１１３は、キャンセル信号を入力されて騒音を打ち消すキャンセル音を対象空間に発する。誤差マイクロホン１１２は、対象空間において騒音とキャンセル音との合成音を集音する。
【００８１】
信号処理装置１３は、消音フィルタ１４１と、ＬＣＦ１３４（第１フィルタ）と、第１信号処理部１３８と、ＬＣＦ１３６（第２フィルタ）と、第２信号処理部１３９と、係数更新部１４０とを備える。消音フィルタ１４１は、フィルタ係数を設定されて、参照マイクロホン１１１の出力に基づいたキャンセル信号Ｙ（ｔ）を出力する。ＬＣＦ１３４は、参照マイクロホン１１１の出力から閾値周波数ｆ１未満の周波数成分を遮断した第１参照信号ｒ１（ｔ）を出力する。第１信号処理部１３８は、閾値周波数ｆ１未満におけるパワースペクトルが均一となる第２参照信号ｒ２（ｔ）を生成する。ＬＣＦ１３６は、誤差マイクロホン１１２の出力から閾値周波数ｆ１未満の周波数成分を遮断した第１誤差信号ｅ１（ｔ）を出力する。第２信号処理部１３９は、第２参照信号ｒ２（ｔ）およびフィルタ係数に基づく閾値周波数ｆ１未満の信号である第２誤差信号ｅ２（ｔ）を生成する。係数更新部１４０は、第１参照信号ｒ１（ｔ）、第２参照信号ｒ２（ｔ）、第１誤差信号ｅ１（ｔ）、第２誤差信号ｅ２（ｔ）に基づいてフィルタ係数を算出する。
【００８２】
本実施形態では、ＬＣＦ１３４によって、閾値周波数ｆ１未満の低周波帯域を遮断した第１参照信号ｒ１（ｔ）が作成される。また、ＬＣＦ１３６によって、閾値周波数ｆ１未満の低周波帯域を遮断した第１誤差信号ｅ１（ｔ）が作成される。また、第１信号処理部１３８によって、閾値周波数ｆ１以上の帯域を遮断した第２参照信号ｒ２（ｔ）が白色雑音から作成される。また、第２信号処理部１３９によって、閾値周波数ｆ１以上の帯域を遮断した第２誤差信号ｅ２（ｔ）が白色雑音から作成される。
【００８３】
すなわち、第１参照信号ｒ１（ｔ）および第１誤差信号ｅ１（ｔ）は、閾値周波数ｆ１以上の帯域における実際に集音された信号である。また、第２参照信号ｒ２（ｔ）および第２誤差信号ｅ２（ｔ）は、白色雑音に基づく閾値周波数ｆ１未満の低周波帯域（消音制御の対象となる周波数帯域より低い非対象帯域）における信号である。つまり、第２参照信号ｒ２（ｔ）および第２誤差信号ｅ２（ｔ）は、ディップおよびノッチがない閾値周波数ｆ１未満の白色雑音の成分が主として含まれており、実際に集音された信号は殆ど含まれていない。したがって、このような第１参照信号ｒ１（ｔ）、第２参照信号ｒ２（ｔ）、第１誤差信号ｅ１（ｔ）、第２誤差信号ｅ２（ｔ）に基づいて係数更新部１４０が設定するフィルタ係数Ｗ（ｔ）は、閾値周波数ｆ１未満の低周波帯域における消音フィルタ１４１のゲインを十分に抑制できる。
【００８４】
また、本発明に係る第２の態様の信号処理装置１３または１３Ａでは、第１の態様において、第２信号処理部１３９は、フィルタリング処理部１３９ａと、乗算部１３９ｂと、減算部１３９ｃとを備えることが好ましい。フィルタリング処理部１３９ａは、フィルタ係数を設定されて、第２参照信号ｒ２（ｔ）をフィルタリングして出力する。乗算部１３９ｂは、第２参照信号ｒ２（ｔ）に対して、予め決められた目標ゲインを乗算する。減算部１３９ｃは、乗算部１３９ｂの出力からフィルタリング処理部１３９ａの出力を減算することで、第２誤差信号ｅ２（ｔ）を生成する。
【００８５】
したがって、第２誤差信号ｅ２（ｔ）は、フィルタ係数Ｗ（ｔ）を用いたフィルタリング処理による低周波帯域（閾値周波数ｆ１未満）のゲインが、目標ゲインに対してずれている量を表すことができる。
【００８６】
また、本発明に係る第３の態様の信号処理装置１３または１３Ａは、第１または第２の態様において、第１加算部１３５と、第２加算部１３７とをさらに備えることが好ましい。第１加算部１３５は、第１参照信号ｒ１（ｔ）と第２参照信号ｒ２（ｔ）とを加算する。第２加算部１３７は、第１誤差信号ｅ１（ｔ）と第２誤差信号ｅ２（ｔ）とを加算する。係数更新部１４０は、第１加算部１３５の出力および第２加算部１３７の出力に基づいてフィルタ係数を算出する。
【００８７】
したがって、係数更新部１４０は、Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ ＬＭＳアルゴリズムによるフィルタ係数の演算処理を容易に行うことができる。
【００８８】
また、本発明に係る第４の態様の信号処理装置１３または１３Ａは、第１〜第３の態様のいずれか１つにおいて、第１信号処理部１３８Ａを備えることが好ましい。第１信号処理部１３８Ａは、第２参照信号ｒ２（ｔ）のデータを予め記憶した記憶部１３８ｃと、記憶部１３８ｃから第２参照信号ｒ２（ｔ）のデータを読み出して、第２参照信号ｒ２（ｔ）を出力する信号出力部１３０ｄとを備える。
【００８９】
したがって、第１信号処理部１３８Ａは、第１信号処理部１３８に比べて、第２参照信号ｒ２（ｔ）の生成処理に要する負荷を低減させることができる。
【００９０】
また、本発明に係る第５の態様の信号処理装置１３または１３Ａでは、第１〜第４の態様のいずれか１つにおいて、第２信号処理部１３９は、第２誤差信号ｅ２（ｔ）の離散値を出力する。信号処理装置１３は、第２信号処理部１３９が出力する第２誤差信号ｅ２（ｔ）の複数の離散値のそれぞれを順次格納するバッファ１４２をさらに備える。そして、第１信号処理部１３８および第２信号処理部１３９の各処理に割り込む割り込み処理として、バッファ１４２に格納されている第２誤差信号ｅ２（ｔ）の複数の離散値が、先入れ先出し方式で係数更新部１４０に引き渡される処理が行われることが好ましい。
【００９１】
したがって、リアルタイム性が要求される消音フィルタ１４１によるフィルタリング処理などを適切に行うことができ、消音性能の向上を図ることができる。
【００９２】
また、本発明に係る第６の態様の信号処理装置１３または１３Ａは、第１〜第５の態様のいずれか１つにおいて、係数更新部１４０は、周波数領域においてフィルタ係数の算出処理を行うことが好ましい。
【００９３】
この場合、時間領域におけるフィルタ係数の算出処理に比べて、周波数領域におけるフィルタ係数の算出処理は演算量が少ないので、係数更新部１４０の負荷を低減させることができる。
【００９４】
また、本発明に係る第７の態様の信号処理装置１３または１３Ａでは、第１〜第６の態様のいずれか１つにおいて、閾値周波数ｆ１は、キャンセル音によって打ち消される対象となる騒音の周波数帯域の下限値であることが好ましい。
【００９５】
したがって、消音対象帯域より低い低周波帯域における消音フィルタ１４１のゲインが十分に抑制されるので、実際の消音性能に与える影響を抑えることができる。
【００９６】
また、本発明に係る第８の態様の信号処理装置１３または１３Ａでは、第１〜第７の態様のいずれか１つにおいて、ＢＰＦ１３４Ａは、参照マイクロホン１１１の出力から、閾値周波数ｆ１（第１閾値周波数）以上、閾値周波数ｆ１より高い閾値周波数ｆ２（第２閾値周波数）未満の周波数成分を通過させるバンドパスフィルタであることが好ましい。ＢＰＦ１３６Ａは、誤差マイクロホン１１２の出力から、閾値周波数ｆ１以上、閾値周波数ｆ２未満の周波数成分を通過させるバンドパスフィルタである。第１信号処理部１３８Ａは、閾値周波数ｆ１未満および閾値周波数ｆ２以上のそれぞれにおけるパワースペクトルが均一となる第２参照信号ｒ２（ｔ）を生成する。
【００９７】
したがって、消音対象帯域外（低周波帯域、高周波帯域）の周波数帯域における消音フィルタ１４１のゲインが十分に抑制され、消音対象帯域外でのダクト２１間のクロストーク（相互干渉）による発振も抑制することができる。
【００９８】
なお、上述の各実施形態において信号処理装置１３，１３Ａが備えるコンピュータとしては、プログラムに従って動作するプロセッサおよびインターフェースを主なハードウェア構成として備える。この種のプロセッサとしては、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro-Processing Unit）等を含む。そして、プロセッサは、プログラムを実行することによって上述の信号処理装置１３，１３Ａの各機能を実現することができれば、その種類は問わない。
【００９９】
また、プログラムの提供形態としては、コンピュータに読み取り可能なＲＯＭ（Read Only Memory）、光ディスク等の記録媒体に予め格納されている形態、インターネット等を含む広域通信網を介して記録媒体に供給される形態等がある。
【０１００】
すなわち、本発明に係る第９の態様のプログラムは、コンピュータを、信号処理装置１３または１３Ａとして機能させることを特徴とする。
【０１０１】
したがって、コンピュータを信号処理装置１３または１３Ａとして機能させるプログラムも、上記同様の効果を奏し得る。すなわち、このプログラムは、閾値周波数ｆ１未満の低周波帯域における消音フィルタ１４１のゲインを十分に抑制できる。
【０１０２】
また、本発明に係る第１０の態様のレンジフード装置２は、信号処理装置１３または１３Ａと、音入出力装置１１と、対象空間を構成する中空筒状のダクト２１（通気路）と、ダクト２１の一端から他端に向かう気流を発生させるファン２２（送風装置）とを備える。
【０１０３】
したがって、信号処理装置１３，１３Ａを搭載したレンジフード装置２も、閾値周波数ｆ１未満の低周波帯域における消音フィルタ１４１のゲインを十分に抑制できる。
【０１０４】
また、レンジフード装置２以外の他の装置が、上述の各実施形態の消音装置１を備えてもよい。
【０１０５】
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【０１０６】
１  消音装置
１１  音入出力装置
１２  消音制御装置
１３，１３Ａ  信号処理装置
１１１  参照マイクロホン（第１の音入力器）
１１２  誤差マイクロホン（第２の音入力器）
１１３  スピーカ（音出力器）
１３１  ハウリングキャンセルフィルタ
１３２  減算部
１３３  補正フィルタ
１３４，１３４Ａ  ローカットフィルタ（第１フィルタ）
１３５  第１加算部
１３６，１３６Ａ  ローカットフィルタ（第２フィルタ）
１３７  第２加算部
１３８  第１信号処理部
１３９  第２信号処理部
１３９ａ  フィルタリング処理部
１３９ｂ  乗算部
１３９ｃ  減算部
１４０  係数更新部
１４１  消音フィルタ
２  レンジフード装置
２１  ダクト（通気路）
２２  ファン
【図１】
2016199341.tif 000004
【図２】
2016199341.tif 000005
【図３】
2016199341.tif 000006
【図４】
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【図５】
2016199341.tif 000008
【図６】
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【図７】
2016199341.tif 000010
【図８】
2016199341.tif 000011
【国際調査報告】
2016199341.tif 000012
2016199341.tif 000013