(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次音源からダクトに入る騒音を検出する騒音検出部と，騒音検出部の検出信号を増幅する騒音検出信号増幅部と，騒音検出信号増幅部の出力を入力して畳み込み演算により騒音消去信号を生成する適応フィルタと，騒音消去信号を増幅する騒音消去信号増幅部と，騒音消去信号増幅部の出力を入力してダクトの騒音に対して騒音消去音を出力する消去音出力部と，消去されずに残った音を検出する誤差検出部と，誤差検出部の出力を増幅する誤差信号増幅部とを備え，誤差信号増幅部の出力に応じて該適応フィルタのフィルタ係数を制御することにより騒音制御する能動騒音制御装置において，
騒音検出信号増幅部と誤差信号増幅部と騒音消去信号増幅部の利得を制御する利得制御部，および一次音源の音を記録した二次音源もしくは白色音源である二次音源を備え，該二次音源は騒音消去信号増幅部に接続され，一次音源とほぼ同じ出力値に出力を調整されたものであって，
通常の能動騒音制御の処理に先立ち，利得制御部は，一次音源により騒音検出信号増幅部の出力Ｘj および誤差信号増幅部の出力Ｅj が一定の範囲に収まるようにそれぞれの利得を調整し，一次音源を停止した状態において，前記騒音消去信号増幅部は一次音源にほぼ出力値が同じになるように調整された前記二次音源の出力を入力してその出力Ｇj が前記誤差信号増幅部の出力Ｅj に等しくなるようにその利得を調整し，誤差信号増幅部の出力Ｅj および騒音検出信号増幅部の出力Ｘj が前記騒音消去信号増幅部の出力Ｇj に等しくなるようにそれぞれの利得を自動調整することを特徴とする能動騒音制御装置。
【請求項２】
一次音源からダクトに入る騒音を検出する騒音検出部と，騒音検出部の検出信号を増幅する騒音検出信号増幅部と，騒音検出信号増幅部の出力を入力して畳み込み演算により騒音消去信号を生成する適応フィルタと，騒音消去信号を増幅する騒音消去信号増幅部と，騒音消去信号増幅部の出力を入力してダクトの騒音に対して騒音消去音を出力する消去音出力部と，消去されずに残った音を検出する誤差検出部と，誤差検出部の出力を増幅する誤差信号増幅部とを備えた能動騒音制御装置における騒音検出信号増幅部と誤差信号増幅部と騒音消去信号増幅部の自動利得調整方法において，
一次音源の音を記録した二次音源もしくは白色音源である二次音源であって，前記騒音消去信号増幅部に接続された二次音源を備え，該二次音源は一次音源とほぼ同じ出力値に出力を調整され，
通常の能動騒音制御の処理に先立ち騒音検出信号増幅部の利得および誤差信号増幅部の利得および騒音消去信号増幅部の利得を自動調整する方法であって，
一次音源により騒音検出信号増幅部の出力Ｘj および誤差信号増幅部の出力Ｅj が一定の範囲に収まるようにそれぞれの利得を調整し，
一次音源を停止して二次音源により前記騒音消去信号増幅部の出力Ｇj が前記誤差信号増幅部の出力Ｅj に等しくなるようにその利得を調整し，誤差信号増幅部の出力Ｅj および騒音検出信号増幅部の出力Ｘj が前記騒音消去信号増幅部の出力Ｇj に等しくなるように利得を自動調整することを特徴とする能動騒音制御装置の自動利得調整方法。
【請求項３】
前記二次音源の出力および周波数スペクトルを一次音源の出力および周波数スペクトルとほぼ同じ程度になるように調整し，該調整された二次音源の出力に基づいて各増幅部の利得調整をすることを特徴とする請求項１に記載の利得を自動調整する能動騒音制御装置。
【請求項４】
騒音検出信号増幅部の出力するアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ−Ｄコンバータと誤差信号増幅部の出力するアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ−Ｄコンバータとを備え，
一次音源の騒音に基づく騒音検出信号増幅部および誤差信号増幅部の出力レベルがそれぞれに接続されるＡ−Ｄコンバータの最大許容入力レベル以下になるようにそれぞれの利得を制御することを特徴とする請求項１に記載の利得を自動調整する能動騒音制御装置。
【請求項５】
二次音源は一次音源の音を記録した磁気記憶装置であることを特徴とする請求項１，３又は４に記載の利得を自動調整する能動騒音制御装置。
【請求項６】
二次音源は，白色音源であって，一次音源とほぼ同じ周波数スペクトルに調整されることを特徴とする請求項１，３又は４に記載の利得を自動調整する能動騒音制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，センサマイク増幅器等の各種増幅器の利得を自動調整する能動騒音制御装置および能動騒音制御装置の自動利得調整方法に関する。
【０００２】
電子機器のダクトは能動騒音制御装置を備え，ダクトの出口付近にダクトを通過した騒音を打ち消す位相の消去音を印加することによりダクトから放出されるファンの騒音を消去している。
【０００３】
本発明は，このような能動騒音制御装置における各種増幅器の利得を自動調整するようにしたものである。
【０００４】
【従来の技術】
図１６は従来の能動騒音制御装置である。
図１６において，
２１０はダクトである。
【０００５】
２１１は一次音源であって，ファン，ブロア等である。
２１２はセンサマイクであって，一次音源２１１の音を検出するものである。
２１３はエラーマイクであって，一次音源に消去音を印加して消去されずに残った誤差信号を検出するものである。
【０００６】
２１４はスピーカであって，ダクトを通過した一次音源２１１の騒音を打ち消す大きさと位相をもつ消去音を出力するものである。
２２１はセンサマイクアンプであって，センサマイク２１２の検出した信号を増幅するものである。
【０００７】
２２２はボリュームであって，センサマイクアンプ２２１の利得を調整するものである。
２２３はローパスフィルタである。
【０００８】
２２４はＡ−Ｄコンバータであって，センサマイクアンプ２２１のアナログ信号の出力をデジタル信号に変換するものである。
２３０は適応フィルタであって，適応型有限インパルスレスポンスフィルタ（ＦＩＲ）である。適応フィルタ２３０は音響帰還フィルタ（消去音がダクトの内部を入口側に伝搬してセンサマイク２１２により検出される影響を除去するフィルタ（Ｌフィルタ）），騒音制御フィルタ（消去信号を発生するフィルタ），誤差散乱系フィルタ（スピーカ２１４から発生する音が散乱されてエラーマイク２１３に検出されることによる影響を除去するためのフィルタ（Ｃフィルタ））をまとめて表している。
【０００９】
２３１はＡ−Ｄコンバータであって，エラーマイク２１３で検出したアナログの誤差信号をデジタル信号に変換するものである。
２３２はローパスフィルタである。
【００１０】
２３３はエラーマイクアンプであって，エラーマイク２１３の検出した誤差信号を増幅するものである。
２３４はボリュームであって，エラーマイクアンプ２３３の利得を調整するものである。
【００１１】
２３６はＤ−Ａコンバータであって，適応フィルタ（ＦＩＲ）２３０のデジタル出力をアナログ信号に変換するものである。
２３７はローパスフィルタである。
【００１２】
２３８はスピーカアンプであって，アナログ信号に変換された消去音を増幅するものである。
２３９はボリュームであって，スピーカアンプ２３８の利得を調整するものである。
【００１３】
図１６の構成の動作を説明する。
一次音源２１１で発生する音はダクト２１０を通過して外部に放出される。
センサマイク２１２はダクト２１０に入力される一次音源２１１の入口付近の音を検出する。センサマイクアンプ２２１は，センサマイク２１２の検出信号を増幅する。その増幅信号はローパスフィルタ２２３により高域成分を除去され，Ａ−Ｄコンバータ２２４でデジタル信号に変換される。適応フィルタ２３０はセンサマイク２１２の検出した騒音とエラーマイク２１３の検出した誤差信号とに基づいて，ダクト２１０の出口に到達した騒音を打ち消す大きさと位相をもつ信号を生成する。Ｄ−Ａコンバータ２３６は適応フィルタ２３０の出力をアナログ信号に変換し，ローパスフィルタ２３７で高域成分を除去する。その信号はスピーカアンプ２３８で増幅され，スピーカ２１４から出力される。スピーカ２１４から出力される消去音は一次音源２１１の騒音に印加され，騒音を打ち消す。消去されずに残った音はエラーマイク２１３で検出され，スピーカアンプ２３８で増幅されて適応フィルタ２３０の制御信号となる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
図１６の能動騒音制御装置はスピーカ２１４から出た音がダクト２１０の入口側に伝播し，センサマイク２１２に入ることによりフィードバックループを生じる。そのため，センサマイクアンプ２２１，スピーカアンプ２３８の利得を適切に調整しておかないとハウリングを生じる。また，エラーマイクアンプ２３３の利得も適切に調整しておかないと効率良く能動騒音制御をすることができない。
【００１５】
そのため，センサマイクアンプ２２１，スピーカアンプ２３８，エラーマイクアンプ２３３の利得を調整する必要があるが，従来は，それぞれの増幅器（センサマイクアンプ２２１，スピーカアンプ２３８，エラーマイクアンプ２３３）のボリューム（２２２，２３４，２３９）をそれぞれの増幅器（２２１，２３８，２３３）毎に保守担当者が手作業で経験的に調整していた。そのため，従来の能動騒音制御装置の増幅器の利得制御の調整は能率的でなく，理想状態に設定することは不可能であった。
【００１６】
また，ファジィ制御により，それぞれの増幅器（センサマイクアンプ２２１，スピーカアンプ２３８，エラーマイクアンプ２３９）のボリューム（２２２，２３４，２３９）を調整する方法もあるが（特開平５−７３０７０号公報参照），増幅器毎に演算器（ＣＰＵ）と演算部を持つ複雑な構成である。そのため，従来の能動騒音制御装置は適切な増利得を設定することが容易でなかった。
【００１７】
本発明は，簡単な構成で適切な利得調整を行うことができる能動騒音制御装置および能動騒音制御装置の自動利得調整方法を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の発明は，能動騒音制御装置において，一次音源からダクトに入る騒音を検出する騒音検出部と，騒音検出部の検出信号を増幅する騒音検出信号増幅部と，騒音検出信号増幅部の出力を入力して畳み込み演算により騒音消去信号を生成する適応フィルタと，騒音消去信号を増幅する騒音消去信号増幅部と，騒音消去信号増幅部の出力を入力してダクトの騒音に対して騒音消去音を出力する消去音出力部と，消去されずに残った音を検出する誤差検出部と，誤差検出部の出力を増幅する誤差信号増幅部とを備え，誤差信号増幅部の出力に応じて該適応フィルタのフィルタ係数を制御することにより騒音制御する能動騒音制御装置において，
騒音検出信号増幅部と誤差信号増幅部と騒音消去信号増幅部の利得を制御する利得制御部，および一次音源の音を記録した二次音源もしくは白色音源である二次音源を備え，該二次音源は騒音消去信号増幅部に接続され，一次音源とほぼ同じ出力値に出力を調整されたものであって，
通常の能動騒音制御の処理に先立ち，利得制御部は，一次音源により騒音検出信号増幅部の出力Ｘj および誤差信号増幅部の出力Ｅj が一定の範囲に収まるようにそれぞれの利得を調整し，一次音源を停止した状態において，前記騒音消去信号増幅部は一次音源にほぼ出力値が同じになるように調整された前記二次音源の出力を入力してその出力Ｇj が前記誤差信号増幅部の出力Ｅj に等しくなるようにその利得を調整し，誤差信号増幅部の出力Ｅj および騒音検出信号増幅部の出力Ｘj が前記騒音消去信号増幅部の出力Ｇj に等しくなるようにそれぞれの利得を調整することにより利得を自動調整するようにした。
本願の請求項２の発明は，一次音源からダクトに入る騒音を検出する騒音検出部と，騒音検出部の検出信号を増幅する騒音検出信号増幅部と，騒音検出信号増幅部の出力を入力して畳み込み演算により騒音消去信号を生成する適応フィルタと，騒音消去信号を増幅する騒音消去信号増幅部と，騒音消去信号増幅部の出力を入力してダクトの騒音に対して騒音消去音を出力する消去音出力部と，消去されずに残った音を検出する誤差検出部と，誤差検出部の出力を増幅する誤差信号増幅部とを備えた能動騒音制御装置における騒音検出信号増幅部と誤差信号増幅部と騒音消去信号増幅部の自動利得調整方法において，
一次音源の音を記録した二次音源もしくは白色音源である二次音源であって，前記騒音消去信号増幅部に接続された二次音源を備え，該二次音源は，一次音源とほぼ同じ出力値に出力を調整され，
通常の能動騒音制御の処理に先立ち騒音検出信号増幅部の利得および誤差信号増幅部の利得および騒音消去信号増幅部の利得を自動調整する能動騒音制御装置の自動利得調整方法であって，
一次音源により騒音検出信号増幅部の出力Ｘj および誤差信号増幅部の出力Ｅj が一定の範囲に収まるようにそれぞれの利得を調整し，
一次音源を停止して二次音源により前記騒音消去信号増幅部の出力Ｇj が前記誤差信号増幅部の出力Ｅj に等しくなるようにその利得を調整し，誤差信号増幅部の出力Ｅj および騒音検出信号増幅部の出力Ｘj が前記騒音消去信号増幅部の出力Ｇj に等しくなるように利得を自動調整するようにした。
【００１９】
図１は本発明の基本構成を示す。
図１において，
１はダクトである。
【００２０】
２は一次音源であって，ファン，ブロア等の騒音源である。
３は騒音検出部（センサマイク）である。
４は誤差検出部（エラーマイク）である。
【００２１】
５は消去音出力部（スピーカ）である。
６は騒音検出信号増幅部（センサマイクアンプ）であって，騒音検出部３の検出した信号を増幅するものである。その出力をＸｊ  とする。
【００２２】
７は適応フィルタであって，例えば適応型有限インパルスレスポンスフィルタ（ＦＩＲ）である。
８は騒音消去信号増幅部であって，騒音消去信号を増幅するものである。その出力をＧｊ  とする。
【００２３】
９は誤差信号増幅部（エラーマイクアンプ）である。その出力をＥｊ  とする。
１１は二次音源であって，一次音源２の騒音を記録して保持する磁気記憶装置もしくは記憶領域に一次音源の音を記録したものである。あるいは白色雑音源である。
【００２４】
１１’は周波数スペクトル調整部であって，二次音源１１の出力の周波数スペクトルを調整するものである。
２０は利得制御部であって，各増幅部（騒音検出信号増幅部６，誤差信号増幅部９，騒音消去信号増幅部８）の利得を互いに関連付けて設定するものである）。
【００２５】
２１は騒音消去信号増幅部の適性出力値保持部であって，利得制御された出力値Ｇｊ  を保持するものである。
２２は一次音源に基づいて誤差信号増幅部９の出力値Ｅｊ  を保持するものである。
【００２６】
２３は騒音消去信号増幅部８の利得調整部である。
２４は誤差信号増幅部９の利得調整部である。
２５は騒音検出信号増幅部６の利得調整部である。
【００２７】
図１の構成において，適応フィルタ７は音響帰還フィルタ（消去音がダクト１の内部を入口側に伝搬して騒音検出部３により検出される影響を除去するフィルタ（Ｌフィルタ）），騒音制御フィルタ（騒音消去信号を生成するフィルタ），誤差散乱系フィルタ（消去音出力部５から発生する音が散乱されて誤差検出部４に検出されることによる影響を除去するためのフィルタ（Ｃフィルタ））をまとめて表している。
【００２８】
図１の本発明の基本構成の動作を説明する。
まず，能動騒音制御の動作について説明する。一次音源２で発生する騒音はダクト１を通過して，外部に放出される。騒音検出部３はダクト１に入る一次音源２の入口付近の音を検出する。騒音検出信号増幅部６は，騒音検出部３の検出信号を増幅する。その増幅された信号はデジタル化され（Ａ−Ｄコンバータは図示を省略されている）適応フィルタ（ＦＩＲ）７に入力され，適応フィルタ７は，誤差検出部４の検出信号と騒音検出部３の検出信号とに基づいて一次騒音がダクトの出口に到達した時の位相と反対の位相の音をもつ信号を生成し，その信号はアナログ信号に変換される（Ｄ−Ａコンバータは図示を省略されている）。アナログ信号に変換された騒音消去信号は騒音消去信号増幅部８で増幅され，消去音出力部５より出力されてダクト１の内部を伝わってきた騒音に印加される。消去されずに残った騒音の信号成分は誤差検出部４で検出されて誤差信号増幅部９で増幅され，デジタル信号化されて適応フィルタ７の制御信号となる（Ｄ−Ａコンバータは図示を省略されている）。
【００２９】
上記のような通常の能動騒音制御の処理に先立ち，利得制御部２０により各増幅部（騒音検出信号増幅部６，騒音消去信号増幅部８，誤差信号増幅部９）の利得を調整する。
【００３０】
図２，図３は本発明の利得制御部のフローチャートである。図２，図３により図１の利得制御部の動作を説明する。
Ｓ１  一次音源２の発生する音の大きさを測定し，騒音検出信号増幅部６，誤差信号増幅部９の出力（それぞれＸｊ  ，Ｅｊ  ）が一定の範囲になるようにそれぞれの利得を調整する。
【００３１】
Ｓ２  一次音源の発生する音を二次音源格納部（ＤＡＴもしくはメモリ領域）に格納し，その出力および周波数が一次音源にほぼ同じになるように調整し，その信号を入力する騒音消去信号増幅部の出力が一定の範囲になるようにする（例えば，騒音消去信号増幅部に接続されるＤ−Ａコンバータの許容入力の範囲内にする）。あるいは，白色雑音源を使用する場合には，その信号を入力する騒音消去信号を入力する騒音消去信号増幅部の出力が一定の範囲になるようにする（例えば，騒音消去信号増幅部に接続されるＤ−Ａコンバータの許容入力の範囲内にする）。
【００３２】
Ｓ３  また，一次音源２による誤差信号増幅部の出力値Ｅｊ  を保持する。
Ｓ４  一次音源を停止し，二次音源を駆動して，騒音消去信号増幅部８の利得および周波数スペクトル調整部１１’を調整して，騒音消去信号増幅部８の出力Ｇｊ  が前記の保持したＥｊ  に等しくなるようにする。このように調整して得られた出力値Ｇｊ  を保持する。
【００３３】
Ｓ５  Ｓ４の状態を保持したまま，誤差信号増幅部９の利得を調整し，誤差信号増幅部９の出力が保持したＧj に等しくなるように再調整する。
Ｓ６  Ｓ４の状態を保持したまま，騒音検出信号増幅部６の出力Ｘj が保持したＧj に等しくなるように騒音検出信号増幅部６の利得を調整する。
【００３４】
【発明の実施の形態】
図４は本発明の実施例構成である。
図４において，
４１は一次音源である。
【００３５】
４２はダクトである。
４３はセンサマイクである（図１の騒音検出部に相当する）。
４４はエラーマイクである（図１の誤差検出部に相当する）。
【００３６】
４５はスピーカである（図１の消去音出力部に相当する）。
４６は騒音検出信号増幅部である。
４７はローパスフィルタである。
【００３７】
４８はＡ−Ｄコンバータである。
５０は音響帰還フィルタ（Ｌフィルタ）であって，スピーカ４５から出た音がダクト４２を入口側に伝搬してセンサマイク４３に検出されることによる誤差を除去するものである。
【００３８】
５１は騒音制御フィルタであって，騒音検出信号Ｘｊ  に対して畳み込み演算をして騒音消去信号を生成するものである。
５２はＤ−Ａコンバータである。
【００３９】
５３はローパスフィルタである。
５４は騒音消去信号増幅部である。
５５は二次音源であって，一次音源の音を記録するＤＡＴである。二次音源はメモリ上に一次音源の音を記録したものでも良い。あるいは，白色騒音源を使用しても良い。
【００４０】
５５’は周波数イコライザ（図１の周波数スペクトル調整部に相当する）であって，二次音源の周波数スペトルを調整するものである。
５６は誤差散乱フィルタ（Ｃフィルタ）であって，スピーカ４５から出力される音が散乱されてエラーマイク４４に検出されることによる影響を除去するものである。
【００４１】
５７は重み制御部であって，エラーマイク４４およびセンサマイク４３の検出信号に基づいて騒音制御フィルタ５１のフィルタ係数を決定するものである。
５８はＡ−Ｄコンバータである。
【００４２】
５９はローパスフィルタである。
６０は誤差信号増幅部である。
７１は利得制御部である（利得制御部の詳細は図５に示す）。
【００４３】
図５は本発明の利得制御部の実施例である。
図５において，
４１は一次音源であって，ファン，ブロア等である。
【００４４】
４６は騒音検出信号増幅部である。
５４は騒音消去信号増幅部である。
５５は二次音源であって，一次音源４１の騒音を記録するＤＡＴである。
【００４５】
５５Ａは二次音源増幅部である。
５５’は二次音源保持部であって，ＤＡＴ（５５）を備えない場合に，一次音源４１の音を格納する領域である。
【００４６】
６０は誤差信号増幅部である。
６５はプログラマブルレジスタ１であって，騒音検出信号増幅部４６の利得制御を行う電子ボリュームである。
【００４７】
６６はプログラマブルレジスタ２であって，誤差信号増幅部６０の利得制御を行う電子ボリュームである。
６７はプログラマブルレジスタ３であって，騒音消去信号増幅部５４の利得制御を行う電子ボリュームである。
【００４８】
６８は二次音源増幅部のプログラマブルレジスタ４であって，電子ボリュームである。
７１は利得制御部である。
【００４９】
７２はインタフェースであって，一次音源４１，二次音源（ＤＡＴ），プログラマブルレジスタ１，プログラマブルレジスタ２，プログラマブルレジスタ３とのインタフェースである。
【００５０】
８０はファームウェアである。
８１は一次音源制御部であって，一次音源４１のオン，オフの制御をするプログラムである。
【００５１】
８２は騒音検出信号増幅部の利得調整部の利得制御を行うプログラムである。
８３は誤差信号増幅部の利得調整部の利得制御を行うプログラムである。
８４は騒音消去信号増幅部の利得調整部の利得制御を行うプログラムである。
【００５２】
９０はＣＰＵである。
９１はメモリである。
９３はＥｊ  保持部であって，誤差信号増幅部６０の出力Ｅｊ  （利得調整後の出力Ｅｊ  ）を保持するものである。
【００５３】
９４はＧｊ  保持部であって，騒音消去信号増幅部の出力値Ｇｊ  （利得調整後の出力Ｇｊ  ）を保持するものである。
９５はクレストファクター保持部であって，一次音源４１のクレストファクターおよび二次音源のクレストファクターを保持するものである。
【００５４】
図６は本発明の電子ボリュームの実施例である。
図６において，
６０は誤差信号増幅部である（騒音検出信号増幅部，騒音消去信号増幅部，二次音源増幅部も同じ）。
【００５５】
１１０は前段増幅部であって，非反転増幅器である。
１１１は電子ボリューム（プログラマブルレジスタ）である。
１１２はレジスタである。
【００５６】
１１３は可変抵抗部である。
１１４は後段増幅部であって，非反転増幅器である。
図６の構成において，ＣＰＵ側から，例えば８ビットの可変抵抗の制御信号が送られてきてレジスタ１１２にセットされる。可変抵抗部１１３はレジスタ１１２にセットされたレジスタ値に応じた抵抗値を選択する。
【００５７】
前段増幅器１１０の出力は可変抵抗部１１３で減衰され，後段増幅部１１４の入力となる。
図７，図８は本発明の実施例構成の動作説明図である。
【００５８】
図７  （ａ）〜図８  （ｃ）において，
４１は一次音源である。
４２はダクトである。
【００５９】
４３はセンサマイクである。
４４はエラーマイクである。
４５はスピーカである。
【００６０】
４６は騒音検出信号増幅部である。
５４は騒音消去信号増幅部である。
５５は二次音源である。
【００６１】
６０は誤差信号増幅部である。
図７  （ａ）〜図８  （ｃ）の各図の順番にそれぞれの増幅部の利得を調整する。
図７  （ａ）は一次音源の測定方法の説明図である。
【００６２】
能動騒音制御を開始するのに先立ち，一次騒音源を測定する。
一次音源（騒音源）の電圧実効値（Ｖｒｍｓ  ）と最大値（Ｖｍａｘ  ）および周波数スペクトルを測定する。実効値（Ｖｒｍｓ  ）と最大値（Ｖｍａｘ  ）に基づいてクレストファクタ（｜Ｖｍａｘ  ｜／｜Ｖｒｍｓ  ｜）を測定する。
【００６３】
図７  （ｂ）は一次音源による利得調整を説明するものである。
次に，図７  （ｂ）に示すように，騒音検出信号増幅部４６の出力Ｘｊ  および誤差信号増幅部６０の出力Ｅｊ  が，例えば−２．７５Ｖ〜２．７５Ｖの範囲になるように，クレストファクタを基にそれぞれの増幅部（騒音検出信号増幅部４６および誤差信号増幅部６０）の利得を設定する（−２．７５Ｖ〜２．７５Ｖの範囲はＡ／Ｄコンバータの許容入力範囲である）。そして，その時の誤差信号増幅部６０の出力Ｅｊ  を保持する。
【００６４】
図７  （ｃ）は騒音消去信号増幅部の利得の調整を説明するものである。
次に一次音源を停止し（一次音源４１を動作させたままでも良いがその場合には利得の調整に一次音源４１の出力を考慮する）。
【００６５】
二次音源５５の出力が一次音源４１とほぼ同じになるように出力および周波数スペクトルを調整する。そして，騒音消去信号増幅部５４の出力Ｇｊ  を調整し，Ｇｊ  が保持したＥｊ  に等しくなるように騒音消去信号増幅部５４の利得を調整する。この時，Ｇｊ  を３ｄＢ程度大きめに設定する。
【００６６】
図８  （ａ）は誤差増幅部の利得の調整（Ｃフィルタの利得）の説明図である。
図７  （ｃ）の二次音源５５の出力，騒音消去信号増幅部５４の利得を維持したまま，誤差信号増幅部６０の出力Ｅｊ  を調整し，Ｅｊ  がＧｊ  に等しくなるように誤差信号増幅部６０の利得を再調整する（Ｇｊ  を大きめに設定したので）。
【００６７】
図８ (b)は騒音検出信号増幅部の利得の調整（Ｌフィルタの利得）である。
図７ (c)の二次音源５５の出力，騒音消去信号増幅部５４の利得を維持したまま，騒音検出信号増幅部４６の出力Ｘj を調整し，Ｘj がＧj に等しくなるように騒音検出信号増幅部（Ｌフィルタの利得）を調整する。
【００６８】
図８  （ｃ）は，能動騒音制御（ＡＮＣＳ）の動作を開始後の利得の再調整の説明図である。
能動騒音制御が開始されると，誤差信号増幅部６０の出力Ｅｊ  が小さくなるので，誤差信号増幅部６０の利得を大きくする（例えば１２ｄＢ）。同様にＬフィルタの利得（騒音検出信号増幅部４６の利得）も大きくする（例えば，１２ｄＢ）。
【００６９】
図９，図１０，図１１，図１２は本発明の利得制御部のフローチャートである。
図９，図１０，図１１，図１２のフローチャートに従って本発明の利得制御部の構成の動作を説明する（図５を参照する）。
【００７０】
Ｓ１  一次音源制御部８１により，ファン，ブロア等の一次音源４１の電源を投入する。
Ｓ２  電圧測定部８５’は騒音検出信号増幅部４６および誤差信号増幅部６０のローパスフィルタの出力の最大値，実行値を測定する。同様に，電圧測定部８５’は二次音源の増幅部５５Ａの出力の最大値，実行値を計測する。
【００７１】
Ｓ３  それぞれの出力のクレストファクタ（ＣｒｅｓｔＦａｃｔｏｒ）を演算して求め，クレストファクター保持部９５に保持する。
Ｓ４  騒音検出信号増幅部４６の利得調整部８２および誤差信号増幅部の利得調整部８３は，騒音検出信号増幅部の出力Ｘｊ  と誤差信号増幅部の出力Ｅｊ  の最大値がクレストファクターの５０パーセント（安全値）となるように利得を調整する。そのように調整したＥｊ  を保持する。
【００７２】
Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７  ＤＡＴを装備していなければＳ６で騒音（一次音源４１）の周波数パワースペクトルをメモリ９１に格納しておく。ＤＡＴ５５を装備していれば一次音源の騒音をＤＡＴ５５に記録する。
【００７３】
Ｓ８  一次音源制御部８１はファンおよびブロア等の電源を停止する。
Ｓ９〜Ｓ１３は二次音源による騒音消去信号増幅部の利得制御の処理である。
Ｓ９  ＤＡＴ５５またはメモリ９１に格納した騒音源（二次音源保持部）５５’を復元する。
【００７４】
Ｓ１０，Ｓ１１  ファン，ブロアの学習モードであれば（ファン，ブロアの電源が投入されているモード），騒音消去信号増幅部の利得調整部８２は電子ボリュームおよび二次音源の周波数イコライザ５５”（図４参照）を制御して，騒音消去信号増幅部の出力Ｇｊ  が，前記保持したＥｊ  からファン，ブロアの音による信号の大きさを差し引いた値Ｅｊ  ’と等しくなるように利得を調整する。調整して得られたＧｊ  を保持する。この時Ｇｊ  を多少多め（３ｄＢ程度）に設定する。
【００７５】
Ｓ１０，Ｓ１２  ファン，ブロアの学習モードでなければ（ファン，ブロアの電源が投入されていない状態），騒音消去信号増幅部の利得調整部８２は電子ボリュームおよび周波数イコライザ５５”（図４参照）を制御して，騒音消去信号増幅部の出力Ｇｊ  が前記保持したＥｊ  と等しくなるように利得を調整する。調整して得られたＧｊ  を保持する。この時Ｇｊ  を多少多め（３ｄＢ程度）に設定する。
【００７６】
Ｓ１３  Ｇｊ  ＝Ｅｊ  ’もしくはＥｊ  であるかないかを判定し，Ｇｊ  ＝Ｅｊ  ’もしくはＥｊ  であればＳ１４に進み，Ｇｊ  ＝Ｅｊ  ’もしくはＥｊ  でなければＳ１０，Ｓ１１，Ｓ１２の処理を繰り返す。
【００７７】
Ｓ１４〜Ｓ１７は誤差信号増幅部の利得調整の処理である。
Ｓ１４，Ｓ１５  ファン，ブロア学習モードであれば，誤差信号増幅部の利得調整部８３は電子ボリュームを制御して，誤差信号増幅部６０の出力Ｅｊ  から一次騒音源の出力を差し引いたＥｊ  ’がＧｊ  となるように利得を再調整する（Ｓ１０，１１でＧｊ  を大きめに設定したので）。
【００７８】
Ｓ１４，Ｓ１６  ファン，ブロア学習モードでなければ，誤差信号増幅部の利得調整部８３は電子ボリュームを制御して，誤差信号増幅部の出力Ｅｊ  が前記保持したＧｊ  となるように利得を再調整する。（Ｓ１０，１２でＧｊ  を大きめに設定したので）。
【００７９】
Ｓ１７  Ｇｊ  ＝Ｅｊ  ’もしくはＥｊ  であるかないか判定し，Ｇｊ  ＝Ｅｊ  ’もしくはＥｊ  であればＳ１８に進み，Ｇｊ  ＝Ｅｊ  ’もしくはＥｊ  でなければＳ１４，Ｓ１５，Ｓ１６の処理を繰り返す。
【００８０】
Ｓ１８〜Ｓ２１は誤差検出信号増幅部の利得調整の処理である。
Ｓ１８，Ｓ１９  ファン，ブロア学習モードであれば，騒音検出信号増幅部の利得調整部８２は電子ボリュームを制御して，騒音検出信号増幅部の出力Ｘｊ  からファン，ブロアの出力を差し引いたＸｊ  ’が前記保持したＧｊ  に等しくなるように騒音検出信号増幅部の利得を調整する。
【００８１】
Ｓ１８，Ｓ２０  ファン，ブロア学習モードでなければ，騒音検出信号増幅部の利得調整部８２は電子ボリュームを制御して，騒音検出信号増幅部の出力Ｘｊ  が前記保持したＧｊ  に等しくなるように騒音検出信号増幅部の利得を調整する。
【００８２】
Ｓ２１  Ｇｊ  ＝Ｘｊ  ’もしくはＸｊ  であるか判定し，Ｇｊ  ＝Ｘｊ  ’もしくはＸｊ  であればＳ２２に進み，Ｇｊ  ＝Ｘｊ  ’もしくはＸｊ  でなければＳ１８，Ｓ１９，Ｓ２０の処理を繰り返す。
【００８３】
Ｓ２２〜Ｓ３１は再学習の処理である（ＡＮＣＳ（能動騒音制御）の学習は二次音源を使用して行う）。
Ｓ２２，Ｓ２３  ファン，ブロア駆動学習モードであったらファン，ブロアを停止する。ファン，ブロア学習モードでなければＳ２４に進む。
【００８４】
Ｓ２４  ＡＮＣＳの学習を開始する。
Ｓ２５  Ｌフィルタ（音響帰還フィルタ）の学習をする（エラーが最小になるようにＬフィルタの係数を決める）。
【００８５】
Ｓ２６  Ｃフィルタ（誤差散乱フィルタ）の学習をする（エラーが最小になるようにＣフィルタの整数を決める）。
Ｓ２７  ファン，ブロアの電源を投入する。
【００８６】
Ｓ２８  ＮＣＦによるＡＮＣＳによる騒音消去を開始する。
Ｓ２９，Ｓ３０  Ｅｊ  は減少したか判定し，Ｅｊ  が減少しなくなったら誤差信号検出増幅部の利得を増加させる（例えば１２ｄＢ程度）。騒音検出信号増幅部の利得も増加させる（例えば１２ｄＢ程度）。
【００８７】
Ｓ３１  最大消去量に達したか判定し，最大消去量に達しなかったらＳ２２以降の処理を繰り返す。最大消去量であれば，能動騒音制御が最適に実行されていることである。
【００８８】
図１３は本発明の騒音消去信号増幅部および誤差信号増幅部の実施例である。
図１３において，
１１０は前段増幅部である。
【００８９】
１１１は電子ボリュームであって，制御信号により抵抗値を変更すものである（前述）。
１１２は後段増幅部である。
【００９０】
１１３’は入力部である。
１１４’は出力部である。
１２１は電源部である。
【００９１】
センサマイク，エラーマイクで検出された信号が入力部１１３’に入力される。その信号は前段増幅部１１０で増幅される。前段増幅部１１０で増幅された信号は，電子ボリューム１１１は制御信号に制御されて抵抗値が選択され，減衰した信号が後段増幅部１１２に入力され，増幅されて出力部１１４’より出力される。電子ボリュームの制御量は各増幅部の利得制御部において，前述のフローチャートに従って制御信号が生成される。
【００９２】
図１４は本発明の騒音消去信号増幅部の実施例である。
図１４において，
１３１電子ボリュームである。
【００９３】
１３２は増幅部である。
１３２’はＩＣであって，例えばＴＡ８２１３Ｋである。
１３３は入力部である。
【００９４】
１３４は出力部である。
１３５は電源部である。
アナログ信号に変換された騒音消去信号もしくは二次音源の出力が入力部１３３に入力される。利得制御部において生成された制御信号に従って電子ボリューム１３１が制御されて抵抗値が選択される。電子ボリューム１３１により減衰した入力信号は増幅部１３２で増幅され，出力部１３４より出力される。
【００９５】
図１５はＤＡＴを用いないでメモリに騒音データを格納する方法を示す。
図１５  （ａ）はサンプリング方法を示する。
騒音制御の対象周波数は２０Ｈｚ〜２ＫＨｚである。デジタル信号処理を行うのに必要な分解能は２〜４ｆｓであるので，対象周波数が２ＫＨｚで分解能を４ｆｓとして１２５μｓ（８ＫＨｚ）必要である。標本化（量子化）分解能は１６ビットのＡーＤコンバータを用いたものとして，符号ビットを１ビットとって実質１５ビットである。騒音制御の対象周波数は２０Ｈｚ〜２ＫＨｚのワーストケースとして２０Ｈｚ（５０ｍｓ）を考慮すると４００語長必要になる。全メモリが学習するのに必要な時間は，１分間の学習時間として４００語長×４８０Ｋ語長である。メモリに制約があれば，図１５  （ｂ）のように，メモリに格納した分を繰り返して使用する。
【００９６】
【発明の効果】
本発明によれば，能動騒音制御部の各増幅部の利得の調整をアルゴリズムに従って自動的に短時間で最適利得に調整することかできる。そして，安定な最適騒音制御を行うことができるようになる。また，消去中に利得の再調整をするので学習精度を著しく向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基本構成を示す図である。
【図２】本発明の基本構成の利得制御部の動作のフローチャートを示す図である。
【図３】本発明の基本構成の利得制御部の動作のフローチャートを示す図である。
【図４】本発明の実施例構成を示す図である。
【図５】本発明の利得制御部の実施例を示す図である。
【図６】本発明の電子ボリュームの実施例を示す図である。
【図７】本発明の実施例構成の動作説明図である。
【図８】本発明の実施例構成の動作説明図である。
【図９】本発明の利得制御部のフローチャートを示す図である。
【図１０】本発明の利得制御部のフローチャートを示す図である。
【図１１】本発明の利得制御部のフローチャートを示す図である。
【図１２】本発明の利得制御部のフローチャートを示す図である。
【図１３】本発明の騒音制御信号増幅部および誤差信号増幅部の実施例を示す図である。
【図１４】本発明の騒音消去信号増幅部の実施例を示す図である。
【図１５】ＤＡＴを用いないでメモリに騒音データを格納する方法を示す図である。
【図１６】従来の能動騒音制御装置を示す図である。
【符号の説明】
１：ダクト
２：一次音源
３：騒音検出部
４：誤差検出部
５：消去音出力部
６：騒音検出信号増幅部
７：適応フィルタ
８：騒音消去信号増幅部
９：誤差信号増幅部
１１：二次音源
２０：利得制御部
２１：騒音消去信号増幅部の適性出力値保持部
２２：一次音源による誤差検出部の出力保持部
２３：騒音消去信号増幅部の利得調整部
２４：誤差信号増幅部の利得調整部
２５：騒音検出信号増幅部の利得調整部
【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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