(57)【要約】  能動騒音低減装置は、二次騒音を発生する二次騒音源と、二次騒音と騒音との干渉による残留音に対応する誤差信号を出力する誤差信号源と共に用いられる。μ調整部は、信号の振幅に相当する基準代表入力値の、その信号の振幅に相当する代表入力値に対する比を、基準ステップサイズパラメータに乗じることにより、適応フィルタ部のフィルタ係数を更新するステップサイズパラメータを算出する。
2014006846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
参照信号源と二次騒音源と誤差信号源と共に用いられるように構成された能動騒音低減装置であって、
前記参照信号源は騒音と相関のある参照信号を出力し、
前記二次騒音源は二次騒音信号に対応する二次騒音を発生し、
前記誤差信号源は前記二次騒音と前記騒音との干渉による残留音に対応する誤差信号を出力し、
前記能動騒音低減装置は、前記参照信号を受ける第一の入力端と前記誤差信号を受ける第二の入力端と前記二次騒音信号を出力する出力端とを有する信号処理装置を備え、
前記信号処理装置は、
前記参照信号に基づき前記二次騒音信号を出力する適応フィルタ部と、
前記出力端から前記第二の入力端までの音響伝達特性を模擬した模擬音響伝達特性で前記参照信号を補正して濾波参照信号を出力する模擬音響伝達特性フィルタ部と、
前記誤差信号と前記濾波参照信号とステップサイズパラメータとを用いて前記適応フィルタ部のフィルタ係数を更新する最小二乗平均演算部と、
前記ステップサイズパラメータを決定するμ調整部と、
を有し、
前記μ調整部は、
前記参照信号と前記濾波参照信号と前記誤差信号のうちの少なくとも１つの信号の振幅に相当する代表入力値を算出し、
前記参照信号と前記濾波参照信号と前記誤差信号のうちの前記少なくとも１つの信号の振幅が所定の振幅であるときの代表入力値である基準代表入力値と、前記代表入力値が前記基準代表入力値である場合に前記フィルタ係数が収束する前記ステップサイズパラメータの値である所定の基準ステップサイズパラメータとを記憶し、
前記基準代表入力値の前記代表入力値に対する比を前記基準ステップサイズパラメータに乗じることにより前記ステップサイズパラメータを算出する、
ように動作することで前記騒音を低減する能動騒音低減装置。
【請求項２】
前記基準代表入力値は、前記参照信号と前記濾波参照信号と前記誤差信号のうちの前記少なくとも１つの信号の振幅の最大値に相当する、請求項１に記載の能動騒音低減装置。
【請求項３】
二次騒音源と誤差信号源と共に用いられるように構成された能動騒音低減装置であって、
前記二次騒音源は二次騒音信号に対応する二次騒音を発生し、
前記誤差信号源は前記二次騒音と騒音との干渉による残留音に対応する誤差信号を出力し、
前記能動騒音低減装置は、前記誤差信号を受ける入力端と前記二次騒音信号を出力する出力端とを有する信号処理装置を備え、
前記信号処理装置は、
前記誤差信号に基づき参照信号を出力する参照信号生成部と、
前記参照信号に基づき前記二次騒音信号を出力する適応フィルタ部と、
前記出力端から前記入力端までの音響伝達特性を模擬した模擬音響伝達特性で前記参照信号を補正して濾波参照信号を出力する模擬音響伝達特性フィルタ部と、
前記誤差信号と前記濾波参照信号とステップサイズパラメータとを用いて前記適応フィルタ部のフィルタ係数を更新する最小二乗平均演算部と、
前記ステップサイズパラメータを決定するμ調整部と、
を有し、
前記μ調整部は、
前記参照信号と前記濾波参照信号と前記誤差信号のうちの少なくとも１つの信号の振幅に相当する代表入力値を算出し、
前記参照信号と前記濾波参照信号と前記誤差信号のうちの前記少なくとも１つの信号の振幅が所定の振幅であるときの代表入力値である基準代表入力値と、前記代表入力値が前記基準代表入力値である場合に前記フィルタ係数が収束する前記ステップサイズパラメータの値である所定の基準ステップサイズパラメータとを記憶し、
前記基準代表入力値の前記代表入力値に対する比を前記基準ステップサイズパラメータに乗じることにより前記ステップサイズパラメータを算出する、
ように動作することで前記騒音を低減する能動騒音低減装置。
【請求項４】
前記基準代表入力値は、前記参照信号と前記濾波参照信号と前記誤差信号のうちの前記少なくとも１つの信号の振幅の最大値に相当する、請求項３に記載の能動騒音低減装置。
【請求項５】
前記参照信号生成部は前記誤差信号を前記参照信号として出力する、請求項３または４に記載の能動騒音低減装置。
【請求項６】
二次騒音源と誤差信号源と共に用いられるように構成された能動騒音低減装置であって、
前記二次騒音源は二次騒音信号に対応する二次騒音を発生し、
前記誤差信号源は前記二次騒音と騒音との干渉による残留音に対応する誤差信号を出力し、
前記能動騒音低減装置は、前記誤差信号を受ける入力端と前記二次騒音信号を出力する出力端とを有する信号処理装置を備え、
前記信号処理装置は、
前記誤差信号に基づき前記二次騒音信号を出力する適応フィルタ部と、
前記出力端から前記入力端までの音響伝達特性を模擬した模擬音響伝達特性で前記誤差信号を補正して濾波誤差信号を出力する模擬音響伝達特性フィルタ部と、
前記誤差信号と前記濾波誤差信号とステップサイズパラメータとを用いて前記適応フィルタ部のフィルタ係数を更新する最小二乗平均演算部と、
前記ステップサイズパラメータを決定するμ調整部と、
を有し、
前記μ調整部は、
前記誤差信号と前記濾波誤差信号のうちの少なくとも１つの信号の振幅に相当する代表入力値を算出し、
前記誤差信号と前記濾波誤差信号のうちの前記少なくとも１つの信号の振幅が所定の振幅であるときの代表入力値である基準代表入力値と、前記代表入力値が前記基準代表入力値である場合に前記フィルタ係数が収束する前記ステップサイズパラメータの値である所定の基準ステップサイズパラメータとを記憶し、
前記基準代表入力値の前記代表入力値に対する比を前記基準ステップサイズパラメータに乗じることにより前記ステップサイズパラメータを算出する、
ように動作することで前記騒音を低減する能動騒音低減装置。
【請求項７】
前記基準代表入力値は、前記誤差信号と前記濾波誤差信号のうちの前記少なくとも１つの信号の振幅の最大値に相当する、請求項６に記載の能動騒音低減装置。
【請求項８】
前記基準ステップサイズパラメータは、前記代表入力値が前記基準代表入力値である場合に前記フィルタ係数が収束する前記ステップサイズパラメータの値の最大値である、請求項１から７のいずれか一項に記載の能動騒音低減装置。
【請求項９】
前記基準ステップサイズパラメータに乗じる係数の上限値と下限値のうちの少なくとも一方の値が設定されている、請求項１から８のいずれか一項に記載の能動騒音低減装置。
【請求項１０】
前記係数は固定小数点のフォーマットを有する前記信号処理装置のレジスタ上で表されるディジタル値であり、
前記μ調整部は前記係数の小数点の位置を変えることで前記係数の前記上限値と前記下限値のうちの前記少なくとも一方の値を設定する、請求項９に記載の能動騒音低減装置。
【請求項１１】
前記能動騒音低減装置は空間を有する移動体に搭載されるように構成されており、
前記騒音は前記空間に生じ、
前記二次騒音源は前記空間で二次騒音を発生し、
前記残留音は前記空間で発生する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の能動騒音低減装置。
【請求項１２】
騒音と相関のある参照信号を適応フィルタ部により処理して二次騒音信号を得るステップと、
前記参照信号を補正して濾波参照信号を得るステップと、
前記二次騒音信号に基づいて発生された二次騒音と前記騒音との干渉による残留音に対応する誤差信号と前記濾波参照信号とステップサイズパラメータとを用いて前記適応フィルタ部のフィルタ係数を更新するステップと、
を含み、
前記フィルタ係数を更新するステップは、
前記参照信号と前記濾波参照信号と前記誤差信号のうちの少なくとも１つの信号の振幅に相当する代表入力値を算出するステップと、
前記参照信号と前記濾波参照信号と前記誤差信号のうちの前記少なくとも１つの信号の振幅が所定の振幅であるときの代表入力値である基準代表入力値と、前記代表入力値が前記基準代表入力値である場合に前記フィルタ係数が収束する前記ステップサイズパラメータの値である所定の基準ステップサイズパラメータとを得るステップと、
前記基準代表入力値の前記代表入力値に対する比を前記基準ステップサイズパラメータに乗じることにより前記ステップサイズパラメータを算出するステップと、
前記誤差信号と前記濾波参照信号と前記算出されたステップサイズパラメータとを用いて前記適応フィルタ部のフィルタ係数を更新するステップと、
を含む能動騒音低減方法。
【請求項１３】
前記基準代表入力値は、前記参照信号と前記濾波参照信号と前記誤差信号のうちの前記少なくとも１つの信号の振幅の最大値に相当する、請求項１２に記載の能動騒音低減方法。
【請求項１４】
騒音を低減する能動騒音低減方法であって、
参照信号を適応フィルタ部により処理して二次騒音信号を得るステップと、
前記二次騒音信号に基づいて発生された二次騒音と前記騒音との干渉による残留音に対応する誤差信号を得るステップと、
前記誤差信号に基づいて前記参照信号を得るステップと、
前記参照信号を補正して濾波参照信号を得るステップと、
前記誤差信号と前記濾波参照信号とステップサイズパラメータとを用いて前記適応フィルタ部のフィルタ係数を更新するステップと、
を含み、
前記フィルタ係数を更新するステップは、
前記参照信号と前記濾波参照信号と前記誤差信号のうちの少なくとも１つの信号の振幅に相当する代表入力値を算出するステップと、
前記参照信号と前記濾波参照信号と前記誤差信号のうちの前記少なくとも１つの信号の振幅が所定の振幅であるときの代表入力値である基準代表入力値と、前記代表入力値が前記基準代表入力値である場合に前記フィルタ係数が収束する前記ステップサイズパラメータの値である所定の基準ステップサイズパラメータとを得るステップと、
前記基準代表入力値の前記代表入力値に対する比を前記基準ステップサイズパラメータに乗じることにより前記ステップサイズパラメータを算出するステップと、
前記誤差信号と前記濾波参照信号と前記算出されたステップサイズパラメータとを用いて前記適応フィルタ部のフィルタ係数を更新するステップと、
を含む能動騒音低減方法。
【請求項１５】
前記基準代表入力値は、前記参照信号と前記濾波参照信号と前記誤差信号のうちの前記少なくとも１つの信号の振幅の最大値に相当する、請求項１４に記載の能動騒音低減方法。
【請求項１６】
前記誤差信号に基づいて参照信号を得るステップは、前記誤差信号を前記参照信号として得るステップを含む、請求項１４または１５に記載の能動騒音低減方法。
【請求項１７】
騒音を低減する能動騒音低減方法であって、
誤差信号を適応フィルタ部により処理して二次騒音信号を得るステップと、
前記二次騒音信号に基づいて発生された二次騒音と前記騒音との干渉による残留音に対応する前記誤差信号を得るステップと、
前記誤差信号を補正して濾波誤差信号を得るステップと、
前記誤差信号と前記濾波誤差信号とステップサイズパラメータとを用いて前記適応フィルタ部のフィルタ係数を更新するステップと、
を含み、
前記フィルタ係数を更新するステップは、
前記誤差信号と前記濾波誤差信号のうちの少なくとも１つの信号の振幅に相当する代表入力値を算出するステップと、
前記誤差信号と前記濾波誤差信号のうちの前記少なくとも１つの信号の振幅が所定の振幅であるときの代表入力値である基準代表入力値と、前記代表入力値が前記基準代表入力値である場合に前記フィルタ係数が収束する前記ステップサイズパラメータの値である所定の基準ステップサイズパラメータとを得るステップと、
前記基準代表入力値の前記代表入力値に対する比を前記基準ステップサイズパラメータに乗じることにより前記ステップサイズパラメータを算出するステップと、
前記誤差信号と前記濾波誤差信号と前記算出されたステップサイズパラメータとを用いて前記適応フィルタ部のフィルタ係数を更新するステップと、
を含む能動騒音低減方法。
【請求項１８】
前記基準代表入力値は、前記誤差信号と前記濾波誤差信号のうちの前記少なくとも１つの信号の振幅の最大値に相当する、請求項１７に記載の能動騒音低減方法。
【請求項１９】
前記基準ステップサイズパラメータは、前記代表入力値が前記基準代表入力値である場合に前記フィルタ係数が収束する前記ステップサイズパラメータの値の最大値である、請求項１２から１８のいずれか一項に記載の能動騒音低減方法。
【請求項２０】
前記基準ステップサイズパラメータに乗じる係数の上限値と下限値のうちの少なくとも一方の値が設定されている、請求項１２から１９のいずれか一項に記載の能動騒音低減方法。
【請求項２１】
前記係数は固定小数点のフォーマットを有するレジスタ上で表されるディジタル値であり、
前記係数の小数点の位置を変えることで前記係数の前記上限値と前記下限値のうちの前記少なくとも一方の値を設定する、請求項２０に記載の能動騒音低減方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、騒音にキャンセル音を干渉させることでこの騒音を低減する能動騒音低減装置及び能動騒音低減方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の車両の走行中に発生する騒音を車室内でキャンセルし、運転者や添乗者に聞こえる騒音を低減する能動騒音低減装置が実用化されてきている。図１９は車両の車室等の空間Ｓ１で聞こえる騒音Ｎ０を低減する従来の能動騒音低減装置９０１のブロック図である。能動騒音低減装置９０１は、参照信号源１と二次騒音源２と誤差信号源３と信号処理装置９０４とを備える。【０００３】
参照信号源１は車両のシャーシに設置された加速度センサや空間Ｓ１に設置されたマイクロフォン等の振動を検出するセンサであり、騒音Ｎ０と相関のある参照信号ｘ（ｉ）を出力する。二次騒音源２は二次騒音Ｎ１を発生する空間Ｓ１に設置されるスピーカである。誤差信号源３は空間Ｓ１における騒音Ｎ０と二次騒音Ｎ１とが干渉した残留音に対応する誤差信号ｅ（ｉ）を出力する空間Ｓ１に設置されるマイクロフォンである。【０００４】
信号処理装置９０４は、適応フィルタ（以下、ＡＤＦ）部５と、模擬音響伝達特性フィルタ（以下、Ｃｈａｔ）部６と、最小二乗平均（以下、ＬＭＳ）演算部７とを有し、サンプリング周期Ｔｓの離散時間で動作する。【０００５】
ＡＤＦ部５は、サンプリング周期Ｔｓごとに値が更新されるＮ個のフィルタ係数ｗ（ｋ）、（ここで、ｋ＝０，１，…，Ｎ−１）からなる有限インパルス応答（以下、ＦＩＲ）型の適応フィルタで構成される。現時点であるｎ番目のステップのフィルタ係数ｗ（ｋ，ｎ）は、非特許文献１や非特許文献２に記載されているフィルタードＸ−ＬＭＳ（以下、ＦｘＬＭＳ）アルゴリズムにより更新される。ＡＤＦ部５はフィルタ係数ｗ（ｋ，ｎ）と参照信号ｘ（ｉ）を用いて現時点であるｎ番目のステップでの二次騒音信号ｙ（ｎ）を（数１）で示すフィルタリング演算すなわち畳み込み演算することにより求める。【０００６】
【数１】
2014006846.tif 000003
【０００７】
Ｃｈａｔ部６は信号処理装置９０４の二次騒音信号ｙ（ｉ）を出力する出力端から誤差信号ｅ（ｉ）を取得する入力端の間の音響伝達特性Ｃ（ｉ）を模擬した時不変のフィルタ係数Ｃ＾からなるＦＩＲ型のフィルタを有している。Ｃｈａｔ部６はフィルタ係数Ｃ＾と参照信号ｘ（ｉ）とをフィルタリング演算すなわち畳み込み演算して得られる濾波参照信号ｒ（ｉ）を作成する。【０００８】
ＬＭＳ演算部７は、現時点であるｎ番目のステップでの濾波参照信号Ｒ（ｎ）と誤差信号ｅ（ｎ）とステップサイズパラメータμとを用いて、ＡＤＦ部５の現時点でのフィルタ係数Ｗ（ｎ）を（数２）のように更新し、次時点である次の（ｎ＋１）番目のステップでのフィルタ係数Ｗ（ｎ＋１）を求める。【０００９】
【数２】
2014006846.tif 000004
【００１０】
ここで、ＡＤＦ部５のフィルタ係数Ｗ（ｎ）は現時点であるｎ番目のステップのＮ個のフィルタ係数ｗ（ｋ，ｎ）で構成されるＮ行１列のベクトルであり、（数３）で表す。【００１１】
【数３】
2014006846.tif 000005
【００１２】
また、濾波参照信号Ｒ（ｎ）は、現時点から（Ｎ−１）個のステップ分の過去までのＮ個の濾波参照信号ｒ（ｉ）を表すＮ行１列のベクトルである。【００１３】
能動騒音低減装置９０１は、（数２）によりサンプリング周期ＴｓごとにＡＤＦ部５のフィルタ係数Ｗ（ｉ）を更新することで、誤差信号源３の位置で騒音Ｎ０を打ち消す最適な二次騒音信号ｙ（ｉ）を求めることができ、空間Ｓ１内で騒音Ｎ０を低減することができる。【００１４】
ステップサイズパラメータμはＡＤＦ部５の１回あたりの更新量つまり収束速度を調整するパラメータであるとともに、適応動作の安定性を決定付ける重要なパラメータである。能動騒音低減装置９０１が安定して動作するためには、ステップサイズパラメータμを参照信号ｘ（ｉ）が最大の場合にもフィルタ係数Ｗ（ｉ）が発散しない値に設定する必要がある。フィルタ係数Ｗ（ｉ）が収束するためのステップサイズパラメータμの条件は非特許文献３などに記載されている（数４）である。【００１５】
【数４】
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【００１６】
ここで、λＭＡＸは濾波参照信号Ｒ（ｎ）の自己相関行列の最大固有値である。ＦｘＬＭＳアルゴリズムを用いた一般的な能動騒音低減装置９０１において、ステップサイズパラメータμの値は、（数４）を基に参照信号と騒音のレベル変動を考慮して決定される。通常は安定性が優先されるため、ある程度の余裕を見てステップサイズパラメータμを小さめの値に設定する場合が多い。【００１７】
しかし、ステップサイズパラメータμを小さく設定すると１ステップごとのフィルタ係数Ｗ（ｉ）の更新量が小さくなり、騒音Ｎ０を十分に低減する効果を得るのに時間を要する。【００１８】
このため、残差や収束量に応じてステップサイズパラメータμを求める特許文献１〜３等に、ステップサイズパラメータμを固定せずに可変にすることでフィルタ係数Ｗ（ｉ）を早く収束させるいくつかの従来の能動騒音低減装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開２００４−６４６８１号公報
【特許文献２】特開平６−１３０９７０号公報
【特許文献３】特開平８−１７９７８２号公報
【特許文献４】特開２００１−１４２４６８号公報
【特許文献５】特開平１０−３０７５９０号公報
【非特許文献】
【００２０】
【非特許文献１】Ｂａｒｎａｒｄ  Ｗｉｄｒｏｗ  ＆  Ｓａｍｕｅｌ  Ｄ．Ｓｔｅａｒｎｓ著、「ＡＤＡＰＴＩＶＥ  ＳＩＧＮＡＬ  ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ」、Ｐｒｅｎｔｉｃｅ  Ｈａｌｌ、１９８５年（Ｐ２８８）
【非特許文献２】Ｐ．Ａ．Ｎｅｌｓｏｎ  ＆  Ｓ．Ｊ．Ｅｌｌｉｏｔｔ著、「Ａｃｔｉｖｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｏｆ  Ｓｏｕｎｄ」、Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓ、１９９２年（Ｐ１９６）
【非特許文献３】Ｓｃｏｔｔ  Ｄ．Ｓｎｙｄｅｒ  ＆  Ｃｏｌｉｎ  Ｈ．Ｈａｎｓｅｎ著、「Ｔｈｅ  Ｅｆｆｅｃｔ  ｏｆ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ  Ｅｒｒｏｒｓ  ｏｎ  ｔｈｅ  Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ  ＬＭＳ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ」、ＩＥＥＥ、ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ  ＯＮ  ＳＩＧＮＡＬ  ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ、ｖｏｌ．４２、Ｎｏ．４、ＡＰＲＩＬ、１９９４年
【発明の概要】
【００２１】
能動騒音低減装置は、参照信号源と二次騒音源と誤差信号源と共に用いられるように構成されている。参照信号源は騒音と相関のある参照信号を出力する。二次騒音源は二次騒音信号に対応する二次騒音を発生する。誤差信号源は二次騒音と騒音との干渉による残留音に対応する誤差信号を出力する。能動騒音低減装置は、参照信号を受ける第一の入力端と誤差信号を受ける第二の入力端と二次騒音信号を出力する出力端とを有する信号処理装置を備える。信号処理装置は、適応フィルタ部と、模擬音響伝達特性フィルタ部と、最小二乗平均演算部と、μ調整部とを有する。適応フィルタ部は、参照信号に基づき二次騒音信号を出力する。模擬音響伝達特性フィルタ部は、出力端から第二の入力端までの音響伝達特性を模擬した模擬音響伝達特性で参照信号を補正して濾波参照信号を出力する。最小二乗平均演算部は、誤差信号と濾波参照信号とステップサイズパラメータとを用いて適応フィルタ部のフィルタ係数を更新する。μ調整部は、ステップサイズパラメータを決定する。μ調整部は、参照信号と濾波参照信号と誤差信号のうちの少なくとも１つの信号の振幅に相当する代表入力値を算出するように動作する。また、μ調整部は、参照信号と濾波参照信号と誤差信号のうちの少なくとも１つの信号の振幅が所定の振幅であるときの代表入力値である基準代表入力値と、代表入力値が基準代表入力値である場合にフィルタ係数が収束するステップサイズパラメータの値である所定の基準ステップサイズパラメータとを記憶するように動作する。また、μ調整部は、基準代表入力値の代表入力値に対する比を基準ステップサイズパラメータに乗じることによりステップサイズパラメータを算出するように動作する。上記構成によりこの能動騒音低減装置は騒音を低減する。
【００２２】
また、他の能動騒音低減装置は二次騒音源と誤差信号源と共に用いられるように構成されている。二次騒音源は二次騒音信号に対応する二次騒音を発生する。誤差信号源は二次騒音と騒音との干渉による残留音に対応する誤差信号を出力する。その能動騒音低減装置は、誤差信号を受ける入力端と二次騒音信号を出力する出力端とを有する信号処理装置を備える。信号処理装置は、適応フィルタ部と、模擬音響伝達特性フィルタ部と、最小二乗平均演算部と、μ調整部とを有する。適応フィルタ部は、参照信号に基づき二次騒音信号を出力する。模擬音響伝達特性フィルタ部は、出力端から入力端までの音響伝達特性を模擬した模擬音響伝達特性で参照信号を補正して濾波参照信号を出力する。最小二乗平均演算部は、誤差信号と濾波参照信号とステップサイズパラメータとを用いて適応フィルタ部のフィルタ係数を更新する。μ調整部は、ステップサイズパラメータを決定する。μ調整部は、濾波誤差信号と誤差信号のうちの少なくとも１つの信号の振幅に相当する代表入力値を算出するように動作する。μ調整部は、濾波誤差信号と誤差信号のうちの少なくとも１つの信号の振幅が所定の振幅であるときの代表入力値である基準代表入力値と、代表入力値が基準代表入力値である場合にフィルタ係数が収束するステップサイズパラメータの値である所定の基準ステップサイズパラメータとを記憶するように動作する。μ調整部は、基準代表入力値の代表入力値に対する比を基準ステップサイズパラメータに乗じることによりステップサイズパラメータを算出するように動作することで騒音を低減する。
【００２３】
また、能動騒音低減方法は上記の動作で騒音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は本発明の実施の形態１における能動騒音低減装置のブロック図である。
【図２】図２は実施の形態１における能動騒音低減装置が搭載された移動体の概略図である。
【図３】図３は比較例の能動騒音低減装置のフィルタ係数の収束特性を示す図である。
【図４】図４は他の比較例の能動騒音低減装置のフィルタ係数の収束特性を示す図である。
【図５】図５は比較例の能動騒音低減装置のフィルタ係数の収束特性を示す図である。
【図６】図６は実施の形態１における能動騒音低減装置のフィルタ係数の収束特性を示す図である。
【図７】図７は実施の形態１における能動騒音低減装置のフィルタ係数の収束特性を示す図である。
【図８】図８は実施の形態１における他の能動騒音低減装置のブロック図である。
【図９】図９は本発明の実施の形態２における能動騒音低減装置のブロック図である。
【図１０】図１０は実施の形態２における能動騒音低減装置が搭載された移動体の概略図である。
【図１１】図１１は実施の形態２における他の能動騒音低減装置のブロック図である。
【図１２】図１２は本発明の実施の形態３における能動騒音低減装置のブロック図である。
【図１３】図１３は実施の形態３における能動騒音低減装置が搭載された移動体の概略図である。
【図１４】図１４は本発明の実施の形態４における能動騒音低減装置のブロック図である。
【図１５】図１５は実施の形態４における能動騒音低減装置が搭載された移動体の概略図である。
【図１６】図１６は本発明の実施の形態４における特別な場合の能動騒音低減装置のブロック図である。
【図１７】図１７は本発明の実施の形態５における能動騒音低減装置のブロック図である。
【図１８】図１８は本発明の実施の形態６における能動騒音低減装置のブロック図である。
【図１９】図１９は従来の能動騒音低減装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における能動騒音低減装置１０１のブロック図である。図２は能動騒音低減装置１０１が搭載された移動体１０２の概略図である。実施の形態１における移動体１０２は車室等の空間Ｓ１を有する車両である。能動騒音低減装置１０１は参照信号源１と二次騒音源２と誤差信号源３と信号処理装置４とで構成される。信号処理装置４が参照信号ｘ（ｉ）と誤差信号ｅ（ｉ）とに応じて二次騒音信号ｙ（ｉ）を出力する。二次騒音源２が二次騒音信号ｙ（ｉ）を再生して発生させる二次騒音Ｎ１を空間Ｓ１内に生じている騒音Ｎ０に干渉させることによって騒音Ｎ０を低減する。
【００２６】
参照信号源１は騒音Ｎ０と相関のある参照信号ｘ（ｉ）を出力するトランスデューサであり、移動体１０２のシャーシに設置されている。すなわち、参照信号源１は参照信号ｘ（ｉ）を発生する参照信号生成部として機能するトランスデューサであり、参照信号源１はエンジン、車軸、タイヤ、タイヤハウス、ナックル、アーム、サブフレーム、ボディーなど騒音Ｎ０の騒音源あるいは騒音伝達経路に設置されてもよく、振動や音を検出する加速度センサやマイクロフォン等を用いることができ、エンジンに対するタコパルスなど騒音源の動作に関連する信号を用いてもよい。
【００２７】
二次騒音源２は二次騒音信号ｙ（ｉ）を出力して二次騒音Ｎ１を発生させるトランスデューサであり、空間Ｓ１内に設置されるスピーカを用いることができる。二次騒音源２は移動体１０２のルーフ等の構造物に設置したアクチュエータ等でもよく、この場合アクチュエータの出力によって加振された構造物から放射される音が二次騒音Ｎ１にあたる。また、二次騒音源２は一般に二次騒音信号ｙ（ｉ）を増幅する電力増幅部を有するか、外部に設けた電力増幅器によって増幅された二次騒音信号ｙ（ｉ）によって駆動されることが多い。実施の形態１では電力増幅部は二次騒音源２に含まれるが、これは実施の形態を制限するものではない。
【００２８】
誤差信号源３は空間Ｓ１における騒音Ｎ０と二次騒音Ｎ１とが干渉した残留音を検出し、残留音に対応する誤差信号ｅ（ｉ）を出力するマイクロフォン等のトランスデューサであり、騒音Ｎ０を低減する空間Ｓ１内に設置されることが望ましい。
【００２９】
信号処理装置４は、参照信号ｘ（ｉ）を取得する入力端４１と誤差信号ｅ（ｉ）を取得する入力端４３と、二次騒音信号ｙ（ｉ）を出力する出力端４２と参照信号ｘ（ｉ）と誤差信号ｅ（ｉ）とを元に二次騒音信号ｙ（ｉ）を算出する演算部とを有する。入力端４１、４３および出力端４２は低域通過フィルタ等のフィルタ部や信号の振幅や位相を調整する信号調整器を含んでもよい。演算部はサンプリング周期Ｔｓの離散時間で動作するマイコンやＤＳＰなどの演算装置であり、少なくとも適応フィルタ（以下、ＡＤＦ）部５と模擬音響伝達特性フィルタ（以下、Ｃｈａｔ）部６と最小二乗平均（以下、ＬＭＳ）演算部７とステップサイズパラメータを算出するμ調整部８とを有する。
【００３０】
ＡＤＦ部５はフィルタードＸ−ＬＭＳ（以下、ＦｘＬＭＳ）アルゴリズムによりサンプリング周期Ｔｓごとに値が更新されるＮ個のフィルタ係数ｗ（ｋ）、（ｋ＝０，１，…，Ｎ−１）からなる有限インパルス応答（以下、ＦＩＲ）フィルタで構成される。ＡＤＦ部５は、現時点であるｎ番目のステップにおける二次騒音信号ｙ（ｎ）をフィルタ係数ｗ（ｋ，ｎ）と参照信号ｘ（ｉ）を（数５）で示すフィルタリング演算すなわち畳み込み演算することにより求める。
【００３１】
【数５】
2014006846.tif 000007
【００３２】
Ｃｈａｔ部６は出力端４２と誤差信号ｅ（ｉ）の入力端４３との間の音響伝達特性Ｃ（ｉ）を模擬したフィルタの係数Ｃ＾（ｉ）を有している。音響伝達特性Ｃ（ｉ）には出力端４２と誤差信号ｅ（ｉ）の入力端４３の間での二次騒音源２の特性や空間Ｓ１の音響特性に加えて、出力端４２と入力端４３に含まれるフィルタの特性やディジタルアナログ変換およびアナログディジタル変換による信号の遅延を内包してもよい。実施の形態１ではＣｈａｔ部６はＮｃ個の時不変なフィルタ係数ｃ＾（ｋｃ）、（ｋｃ＝０，１，…，Ｎｃ−１）からなるＦＩＲフィルタで構成する。Ｃｈａｔ部６のＮｃ行１列のベクトルであるフィルタ係数Ｃ＾を（数６）で表現する。
【００３３】
【数６】
2014006846.tif 000008
【００３４】
Ｃｈａｔ部６は特許文献４や特許文献５などの手法によって更新あるいは補正される時変なフィルタ係数ｃ＾（ｋｃ，ｎ）とすることもできる。
【００３５】
Ｃｈａｔ部６は（数６）に示すフィルタ係数Ｃ＾と参照信号Ｘ（ｎ）とを（数７）で示すフィルタリング演算すなわち畳み込み演算して得られる濾波参照信号ｒ（ｎ）を作成する。
【００３６】
【数７】
2014006846.tif 000009
【００３７】
参照信号Ｘ（ｎ）は現時点のｎ番目のステップから（Ｎｃ−１）ステップ分過去までのＮｃ個の参照信号ｘ（ｉ）からなる（数８）で表すＮｃ行１列のベクトルである。
【００３８】
【数８】
2014006846.tif 000010
【００３９】
μ調整部８は予め定めた基準となるステップサイズパラメータである所定の基準ステップサイズパラメータμＲＥＦと、参照信号ｘ（ｉ）と濾波参照信号ｒ（ｉ）と誤差信号ｅ（ｉ）のうち少なくとも１つの信号に基づき、現時点であるｎ番目のステップでのステップサイズパラメータμ（ｎ）を出力する。
【００４０】
ＬＭＳ演算部７は、現時点であるｎ番目のステップでの濾波参照信号Ｒ（ｎ）と誤差信号ｅ（ｎ）とステップサイズパラメータμ（ｎ）とを用いて、ＡＤＦ部５のフィルタ係数Ｗ（ｎ）をＦｘＬＭＳアルゴリズムによって更新し、次の時点である（ｎ＋１）番目のステップにおけるフィルタ係数Ｗ（ｎ＋１）を（数９）のように算出する。
【００４１】
【数９】
2014006846.tif 000011
【００４２】
ＡＤＦ部５のフィルタ係数Ｗ（ｎ）は現時点であるｎ番目のステップでのＮ個のフィルタ係数ｗ（ｋ，ｎ）、（ｋ＝０，１，…，Ｎ−１）で構成されるＮ行１列のベクトルであり、（数１０）で表す。
【００４３】
【数１０】
2014006846.tif 000012
【００４４】
濾波参照信号Ｒ（ｎ）は現時点であるｎ番目のステップから（Ｎ−１）ステップ分過去までのＮ個の濾波参照信号ｒ（ｉ）からなるＮ行１列のベクトルであり、（数１１）で表す。
【００４５】
【数１１】
2014006846.tif 000013
【００４６】
以上のように、能動騒音低減装置１０１は（数９）に基づいてサンプリング周期ＴｓごとにＡＤＦ部５のフィルタ係数Ｗ（ｉ）を更新することで、誤差信号源３の位置で騒音Ｎ０を打ち消す最適な二次騒音信号ｙ（ｉ）を求めることができ、空間Ｓ１内で騒音Ｎ０を低減することができる。
【００４７】
以下にμ調整部８の動作に関して詳しく説明する。ステップサイズパラメータμはＬＭＳアルゴリズムによるフィルタ係数Ｗ（ｉ）の収束特性を調整する重要なパラメータであり、一般に濾波参照信号ｒ（ｉ）の自己相関行列の固有値λ（ｌ）、（ｌ＝０，１，…，Ｎｌ−１）との関連で収束特性が議論される。適応動作が安定的に行われるすなわち平均二乗誤差が収束するためには、ステップサイズパラメータμと自己相関行列の最大固有値λＭＡＸが（数１２）の関係を満たす必要がある。
【００４８】
【数１２】
2014006846.tif 000014
【００４９】
特に、能動騒音低減装置１０１を移動体１０２に搭載する場合には、走行条件による騒音Ｎ０の変化すなわち参照信号ｘ（ｉ）の変化に伴い濾波参照信号ｒ（ｉ）が時々刻々と変動する。いかなる走行条件の場合にもフィルタ係数Ｗ（ｉ）が発散しない値に設定するためには、ステップサイズパラメータμが現時点であるｎ番目のステップでＬＭＳ演算部７が用いる濾波参照信号Ｒ（ｎ）の自己相関行列の最大固有値λＭＡＸ（ｎ）に対して（数１２）を満たすことが必要となる。一般に、ステップサイズパラメータμには最大固有値λＭＡＸ（ｎ）の最大値を予測し、その１０分の１から１０００分の１程度の値が選ばれる。一方でステップサイズパラメータμを小さく設定すると１ステップごとのフィルタ係数Ｗ（ｉ）の更新量が小さくなり、収束速度が低くなる。なお、ＬＭＳアルゴリズムの収束速度の時定数はμ分の１に比例する。これは、ステップサイズパラメータμを小さく設定すると走行条件による騒音Ｎ０の変化に対して、騒音低減効果が追従しにくくなることを意味している。さらには騒音Ｎ０が小さいような走行条件になるほどフィルタ係数Ｗ（ｉ）の更新量が小さくなることから、不適当なフィルタ係数Ｗ（ｉ）の改善が遅くなり、出力される二次騒音Ｎ１により増音した状態が続いてしまう危険性も生じることとなる。そこで実施の形態１における能動騒音低減装置１０１では、μ調整部８はステップサイズパラメータμ（ｉ）をステップ毎に最適な値に調整している。
【００５０】
μ調整部８は移動体１０２の基準となる走行条件における濾波参照信号ｒ（ｉ）である基準濾波参照信号ｒＲＥＦ（ｉ）の振幅を示す指標である基準代表入力値ｄＲＥＦと、基準ステップサイズパラメータμＲＥＦを記憶する。さらに、μ調整部８は基準代表入力値ｄＲＥＦに対応する濾波参照信号ｒ（ｉ）の振幅を示す指標である代表入力値ｄ（ｉ）を求める。
【００５１】
μ調整部８は、記憶した基準代表入力値ｄＲＥＦと基準ステップサイズパラメータμＲＥＦと、代表入力値ｄ（ｎ）からｎ番目のステップでのステップサイズパラメータμ（ｎ）を算出する。
【００５２】
まず、基準代表入力値ｄＲＥＦと基準ステップサイズパラメータμＲＥＦを定める動作を説明する。実施の形態１では、濾波参照信号ｒ（ｉ）の振幅が最大となる走行条件を基準走行条件に設定する。濾波参照信号ｒ（ｉ）の振幅が最大となる走行条件は例えば移動体１０２が凹凸の大きい路面を走行するときである。基準濾波参照信号ｒＲＥＦ（ｉ）は、基準走行条件での移動体１０２の実際の走行実験や振動実験等の実験によって濾波参照信号ｒ（ｉ）を計測して求めてもよいし、ＣＡＥなどシミュレーションによって求めてもよい。基準代表入力値ｄＲＥＦは基準濾波参照信号ｒＲＥＦ（ｉ）に基づいた定数として与えられる。例えば基準代表入力値ｄＲＥＦは基準濾波参照信号ｒＲＥＦ（ｉ）の最大値として定義することができる。ここで、基準走行条件におけるある時点であるｌ番目のステップから（Ｎｌ−１）ステップ分過去までのＮｌ個の基準濾波参照信号ｒＲＥＦ（ｉ）からなるＮｌ行１列のベクトルである基準濾波参照信号ＲＲＥＦを（数１３）で定義する。
【００５３】
【数１３】
2014006846.tif 000015
【００５４】
また、基準代表入力値ｄＲＥＦは（数１３）に示す基準濾波参照信号ＲＲＥＦに基づき、例えば（数１４）で示す実効値や（数１５）で示す平均値の二乗によって定数として与えてもよい。
【００５５】
【数１４】
2014006846.tif 000016
【００５６】
【数１５】
2014006846.tif 000017
【００５７】
基準ステップサイズパラメータμＲＥＦは基準代表入力値ｄＲＥＦを定めた基準走行条件での実験やシミュレーションによって予め決定することができる。例えば（数１２）に基づいて基準ステップサイズパラメータμＲＥＦを定める場合、基準濾波参照信号ＲＲＥＦの自己相関行列の最大固有値λＲＥＦ，ＭＡＸにより（数１６）で表される。
【００５８】
【数１６】
2014006846.tif 000018
【００５９】
次に、現時点であるｎ番目のステップにおけるステップサイズパラメータμ（ｎ）を求める動作について説明する。現時点のｎ番目のステップから（Ｎｍ−１）ステップ分過去までのＮｍ行１列のベクトルである（数１７）で示す濾波参照信号Ｒｍ（ｎ）から代表入力値ｄ（ｎ）を算出する。
【００６０】
【数１７】
2014006846.tif 000019
【００６１】
ステップ数Ｎｍは基準濾波参照信号ＲＲＥＦのステップ数Ｎｌと異なってもよいが一致させることが望ましい。代表入力値ｄ（ｎ）は基準代表入力値ｄＲＥＦと対応するパラメータとして定義され、基準代表入力値ｄＲＥＦが（数１４）で表される場合には（数１８）で求められ、（数１５）で定義される場合には（数１９）で求められる。
【００６２】
【数１８】
2014006846.tif 000020
【００６３】
【数１９】
2014006846.tif 000021
【００６４】
現時点であるｎ番目のステップにおけるステップサイズパラメータμ（ｎ）は基準ステップサイズパラメータμＲＥＦを基準代表入力値ｄＲＥＦに対する代表入力値ｄ（ｎ）の比で除算することにより（数２０）で求める。
【００６５】
【数２０】
2014006846.tif 000022
【００６６】
このように、μ調整部８がステップサイズパラメータμ（ｉ）を決定することにより、参照信号ｘ（ｉ）が大きい場合でもＡＤＦ部５のフィルタ係数Ｗ（ｉ）が発散せずに能動騒音低減装置１０１が安定して動作する。さらに、参照信号ｘ（ｉ）が小さい場合でもフィルタ係数Ｗ（ｉ）の収束速度が高く、能動騒音低減装置１０１は効果的に騒音Ｎ０を低減することができる。実際の動作では、例えば基準代表入力値ｄＲＥＦを（数１５）、代表入力値ｄ（ｎ）を（数１９）とする場合、μ調整部８は（数２１）、（数２２）のように時不変の定数部分をまとめて定数αとして記憶することで、演算量を低減することができる。
【００６７】
【数２１】
2014006846.tif 000023
【００６８】
【数２２】
2014006846.tif 000024
【００６９】
さらには、騒音Ｎ０の変化が少ない走行条件においてはステップサイズパラメータμ（ｎ）を毎ステップ更新せずとも所定の間隔で更新することで、演算負荷を軽減することもできる。加えて、μ調整部８は、複数の代表入力値ｄ（ｉ）と、その代表入力値ｄ（ｉ）ごとに（数２０）に基づいて算出された複数のステップサイズパラメータμ（ｉ）の組み合わせデータテーブルを記憶してもよい。μ調整部８は、代表入力値ｄ（ｎ）の値に応じたステップサイズパラメータμ（ｎ）の値をデータテーブルから読み出すことで、ステップサイズパラメータμ（ｎ）を短時間で調整できる。また、走行条件の変化が能動騒音低減装置１０１のサンプリング周期Ｔｓよりも緩やかな場合には、μ調整部８は現時点のｎ番目のステップにおけるステップサイズパラメータμ（ｎ）を、現時点での濾波参照信号Ｒｍ（ｎ）の代わりに現時点より前の濾波参照信号Ｒｍ（ｎ−β）、（βは正の整数）を使用して求めてもよい。
【００７０】
図１９に示す従来の能動騒音低減装置では、騒音が走行条件によって頻繁に変動するような場合では、騒音を打ち消す最適な二次騒音を出力するために、ＡＤＦ部のフィルタ係数を迅速に適応させる必要がある。しかしながら、ステップサイズパラメータを大きく設定すると適応フィルタが発散しやすくなる。また、残差や収束量に応じてステップサイズパラメータを算出する方法では、参照信号が小さいとフィルタ係数の更新が間に合わず、騒音を低減する効果が低下する。
【００７１】
図３〜図７は様々な参照信号ｘ（ｉ）の振幅の値に対する能動騒音低減装置のＡＤＦ部５のフィルタ係数Ｗ（ｉ）の収束特性をシミュレーションした結果を示している。図３〜図７において、横軸はステップを示し、縦軸は各ステップでのフィルタ係数Ｗ（ｉ）＝ｗ（ｋ，ｉ）の二乗平均値の対数表記である。図３〜図６は参照信号ｘ（ｉ）の振幅がａ、ａ×０．７５、ａ×０．５の場合のフィルタ係数Ｗ（ｉ）の収束特性を示している。図３はステップサイズパラメータμが一定値である通常のＬＭＳアルゴリズムを用いた比較例の能動騒音低減装置のフィルタ係数Ｗ（ｉ）の収束特性を示す。図４は正規化ＬＭＳ（以下、ＮＬＭＳ）アルゴリズムを用いた比較例の能動騒音低減装置のフィルタ係数Ｗ（ｉ）の収束特性を、図５は特許文献３に記載されているロバスト可変ステップサイズ（以下、ＲＶＳＳ）アルゴリズムを用いた比較例の能動騒音低減装置のフィルタ係数Ｗ（ｉ）の収束特性をそれぞれ示している。図４と図５の比較例の能動騒音低減装置は共に適応速度向上を目的としたアルゴリズムを用いた能動騒音低減装置である。
【００７２】
図３に示すＬＭＳアルゴリズムに対し、図４に示すＮＬＭＳアルゴリズムと図５に示すＲＶＳＳアルゴリズムは参照信号ｘ（ｉ）の振幅が小さい場合における収束速度の低下が抑えられている。図６に示す実施の形態１における能動騒音低減装置１０１は図４と図５に示す収束特性よりもさらに優れており、参照信号ｘ（ｉ）の振幅が小さい場合における収束速度の低下がほとんど見られない。
【００７３】
図７は参照信号ｘ（ｉ）が振幅ａ×２を有する場合の各アルゴリズムにおけるＡＤＦ部５のフィルタ係数Ｗ（ｉ）の収束特性のシミュレーション結果を示す。図７の縦軸の目盛り線の間の値は図３〜図６のそれと同じである。図３から図７に示すように、ＬＭＳアルゴリズム、ＮＬＭＳアルゴリズム、ＲＶＳＳアルゴリズムを用いた比較例の能動騒音低減装置ではフィルタ係数Ｗ（ｉ）が安定して成長していないが、実施の形態１における能動騒音低減装置１０１では参照信号ｘ（ｉ）の振幅が大きくなってもフィルタ係数の安定した収束特性を示している。
【００７４】
このように実施の形態１における能動騒音低減装置１０１は、ＡＤＦ部５の安定性の確保と高い収束速度とを両立できる。
【００７５】
以上述べた方法では、μ調整部８は基準走行条件における基準代表入力値ｄＲＥＦと基準ステップサイズパラメータμＲＥＦと現在の走行状態を表す代表入力値ｄ（ｎ）に基づき、（数２０）によってステップサイズパラメータμ（ｎ）を算出する。しかし、移動体１０２によって異なる走行条件に応じた騒音Ｎ０ごとに最適な基準ステップサイズパラメータμＲＥＦを設定するのは時間がかかる。加えて、信号処理装置４は一般に有限のビット数のフォーマットを有するレジスタ４Ｒで構成されるので、演算精度には制限がある。これらにより、濾波参照信号Ｒｍ（ｎ）が著しく大きい場合にステップサイズパラメータμ（ｎ）がゼロになる可能性があり、この場合、騒音Ｎ０が大きいにもかかわらずフィルタ係数Ｗ（ｎ）が更新されず、騒音Ｎ０が低減されないという不具合を生じる。また反対に濾波参照信号Ｒｍ（ｎ）が極端に小さい場合には（数２０）の分母に位置する代表入力値ｄ（ｎ）がゼロに近づくので、ステップサイズパラメータμ（ｎ）が過大になりフィルタ係数Ｗ（ｎ）の収束が不安定になる。
【００７６】
これを防ぐために、実施の形態１における能動騒音低減装置１０１では、代表入力値ｄ（ｉ）の算出結果およびステップサイズパラメータμ（ｉ）の算出結果に上下限値を設定する。これらのパラメータの値は有限のビット数で構成されるフォーマットを有する信号処理装置４のレジスタ４Ｒ上で表されるディジタル値であり、特に固定小数点方式である場合には小数部分のビット数を変えることでこれらの値の上限値と下限値の少なくとも一方の値を設定することができる。例えば、代表入力値ｄ（ｉ）の演算結果を格納する１６ビットのレジスタ４ＲをＱ１２フォーマットで使用した場合では、代表入力値ｄ（ｉ）の最大値は７．９９９７５５８５９３７５（＝２３−２−１２）であり、分解能は０．０００２４４１４０６２５（＝２−１２）であることから、（数２０）において基準ステップサイズパラメータμＲＥＦに乗じられる値は０．１２５〜４０９６に制限される。さらにステップサイズパラメータμ（ｉ）を格納する１６ビットのレジスタ４ＲをＱ１０フォーマットで使用した場合では、代表入力値ｄ（ｉ）の最大値は１２７．９９６０９３７５（＝２５−２−１０）であるので、ステップサイズパラメータμ（ｉ）は０．１２５〜１２７．９９６０９３７５に制限される。
【００７７】
このような手法によりステップサイズパラメータμ（ｉ）に上限値と下限値の少なくとも一方の値を設定することで参照信号源１が出力する参照信号ｘ（ｉ）の振幅がいかなる値であっても、ステップサイズパラメータμ（ｉ）がゼロまたは非常に大きな値をとることがなく、能動騒音低減装置１０１は安定かつ正常に動作することができる。
【００７８】
実施の形態１では濾波参照信号ｒ（ｉ）の振幅が最大となる走行条件を基準走行条件に設定したが、基準走行条件は上記の走行条件に制限されるものではなく、その場合、ステップサイズパラメータμ（ｉ）に上限を設定することで適応動作の安定性を保証できる。
【００７９】
また、基準濾波参照信号ｒＲＥＦ（ｉ）を事前に実験やシミュレーションで得なくとも、移動体１０２の走行開始時の濾波参照信号ｒ（ｌ）、（ｌは小さい整数）を基準濾波参照信号ｒＲＥＦ（ｉ）として用いてもよい。さらには能動騒音低減装置１０１では、動作中に濾波参照信号ｒ（ｉ）の振幅が基準走行条件の基準濾波参照信号ｒＲＥＦ（ｉ）の振幅の最大値を上回るなどの特定の条件を満たす場合に基準代表入力値ｄＲＥＦおよび基準ステップサイズパラメータμＲＥＦを更新することも可能である。
【００８０】
また、実施の形態１における能動騒音低減装置１０１では、ＡＤＦ部５はＦｘＬＭＳアルゴリズムを用いた適応フィルタであるが、射影アルゴリズムやＳＨＡＲＦアルゴリズム、周波数領域ＬＭＳアルゴリズムなどステップサイズパラメータを用いた適応アルゴリズムを用いるＡＤＦ部５であっても同様の効果が得られる。
【００８１】
実施の形態１における能動騒音低減装置１０１は移動体１０２のみならず、騒音Ｎ０が存在する空間Ｓ１を有する移動しない装置においても騒音Ｎ０を低減することができる。
【００８２】
基準代表入力値ｄＲＥＦは（数１４）、（数１５）で示した一例のように基準濾波参照信号ｒＲＥＦ（ｉ）のみに基づくだけでなく、基準走行条件におけるＮｌ個の基準誤差信号ｅＲＥＦ（ｉ）を用いてもよい。例えば（数２３）で示す基準濾波参照信号ｒＲＥＦ（ｉ）と基準誤差信号ｅＲＥＦ（ｉ）の積や、（数２４）で示す基準誤差信号ｅＲＥＦ（ｉ）の実効値である。
【００８３】
【数２３】
2014006846.tif 000025
【００８４】
【数２４】
2014006846.tif 000026
【００８５】
代表入力値ｄ（ｉ）は基準代表入力値ｄＲＥＦと対応した形で定義するので、ｎ番目のステップでの代表入力値ｄ（ｎ）は基準代表入力値ｄＲＥＦが（数２３）で表される場合は（数２５）で求められ、（数２４）で表される場合は（数２６）で求められる。
【００８６】
【数２５】
2014006846.tif 000027
【００８７】
【数２６】
2014006846.tif 000028
【００８８】
図８は実施の形態１における他の能動騒音低減装置１０３のブロック図である。図８において図１に示す能動騒音低減装置１０１と同じ部分には同じ参照番号を付す。Ｃｈａｔ部６のフィルタ係数ｃ＾（ｉ）を時不変の定数ｃ＾とする場合には、濾波参照信号ｒ（ｉ）は参照信号ｘ（ｉ）と（数７）のように一定の関係となることから、基準濾波参照信号ｒＲＥＦ（ｉ）と濾波参照信号ｒ（ｉ）の代わりに基準参照信号ｘＲＥＦ（ｉ）と参照信号ｘ（ｉ）を用いてステップサイズパラメータμ（ｉ）を算出してもよい。
【００８９】
図８に示す能動騒音低減装置１０３では、μ調整部８は、基準濾波参照信号ｒＲＥＦ（ｉ）と濾波参照信号ｒ（ｉ）の代わりに基準参照信号ｘＲＥＦ（ｉ）と参照信号ｘ（ｉ）を用いてステップサイズパラメータμ（ｉ）を算出する。すなわち、（数１７）に示す濾波参照信号Ｒｍ（ｎ）の代わりに、現時点であるｎ番目のステップから（Ｎｍ−１）ステップ分過去までのＮｍ個の参照信号ｘ（ｉ）からなるＮｍ行１列のベクトルである参照信号Ｘｍ（ｎ）を（数２７）で定義する。
【００９０】
【数２７】
2014006846.tif 000029
【００９１】
また、基準濾波参照信号ｒＲＥＦ（ｉ）である（数１３）に示すＮｌ行１列の基準濾波参照信号ＲＲＥＦの代わりに、基準走行条件のある時点であるｌ番目のステップから（Ｎｌ−１）ステップ分過去までのＮｌ個の基準参照信号ｘＲＥＦ（ｉ）で構成されるＮｌ行１列のベクトルである基準参照信号ＸＲＥＦを（数２８）で定義する。
【００９２】
【数２８】
2014006846.tif 000030
【００９３】
基準代表入力値ｄＲＥＦは（数２８）に示す基準参照信号ＸＲＥＦに基づき、例えば（数２９）で示す実効値によって定数として与えてもよい。
【００９４】
【数２９】
2014006846.tif 000031
【００９５】
代表入力値ｄ（ｉ）は基準代表入力値ｄＲＥＦと対応するパラメータとして定義し、基準代表入力値ｄＲＥＦが（数２９）で表される場合には（数１８）に示す代表入力値ｄ（ｎ）と同様に参照信号Ｘｍ（ｎ）から（数３０）のように算出する。
【００９６】
【数３０】
2014006846.tif 000032
【００９７】
以下、図１に示す能動騒音低減装置１０１と同様に、能動騒音低減装置１０３のμ調整部８は（数２９）に示す基準代表入力値ｄＲＥＦと（数３０）に示す代表入力値ｄ（ｎ）とを用いて、（数２０）によりｎ番目のステップでのステップサイズパラメータμ（ｎ）を求める。能動騒音低減装置１０３は図１に示す能動騒音低減装置１０１と同様の効果を有する。
【００９８】
以上述べたように、能動騒音低減装置１０１（１０３）は参照信号源１と二次騒音源２と誤差信号源３と共に用いられるように構成されている。参照信号源１は騒音と相関のある参照信号ｘ（ｉ）を出力する。二次騒音源２は二次騒音信号ｙ（ｉ）に対応する二次騒音Ｎ１を発生する。誤差信号源３は二次騒音Ｎ１と騒音Ｎ０との干渉による残留音に対応する誤差信号ｅ（ｉ）を出力する。能動騒音低減装置１０１（１０３）は、参照信号ｘ（ｉ）を受ける入力端４１（第一の入力端）と誤差信号ｅ（ｉ）を受ける入力端４３（第二の入力端）と二次騒音信号ｙ（ｉ）を出力する出力端４２とを有する信号処理装置４を備える。信号処理装置４は、ＡＤＦ部５と、Ｃｈａｔ部６と、ＬＭＳ演算部７と、μ調整部８とを有する。ＡＤＦ部５は、参照信号ｘ（ｉ）に基づき二次騒音信号ｙ（ｉ）を出力する。Ｃｈａｔ部６は、出力端４２から入力端４３までの音響伝達特性を模擬した模擬音響伝達特性で参照信号ｘ（ｉ）を補正して濾波参照信号ｒ（ｉ）を出力する。ＬＭＳ演算部７は、誤差信号ｅ（ｉ）と濾波参照信号ｒ（ｉ）とステップサイズパラメータμ（ｉ）とを用いてＡＤＦ部５のフィルタ係数ｗ（ｋ，ｉ）を更新する。μ調整部８はステップサイズパラメータμ（ｉ）を決定する。μ調整部８は、参照信号ｘ（ｉ）と濾波参照信号ｒ（ｉ）と誤差信号ｅ（ｉ）のうちの少なくとも１つの信号の振幅に相当する代表入力値ｄ（ｉ）を算出するように動作する。また、μ調整部８は、参照信号ｘ（ｉ）と濾波参照信号ｒ（ｉ）と誤差信号ｅ（ｉ）のうちの上記少なくとも１つの信号の振幅が所定の振幅であるときの代表入力値ｄ（ｉ）である基準代表入力値ｄＲＥＦと、代表入力値ｄ（ｉ）が基準代表入力値ｄＲＥＦである場合にフィルタ係数ｗ（ｋ，ｉ）が収束するステップサイズパラメータμ（ｉ）の値である所定の基準ステップサイズパラメータμＲＥＦとを記憶するように動作する。また、μ調整部８は、基準代表入力値ｄＲＥＦの代表入力値ｄ（ｉ）に対する比を基準ステップサイズパラメータμＲＥＦに乗じることによりステップサイズパラメータμ（ｉ）を算出するように動作する。上記の動作により能動騒音低減装置１０１（１０３）は騒音Ｎ０を低減する。
【００９９】
基準ステップサイズパラメータμＲＥＦは、代表入力値ｄ（ｉ）が基準代表入力値ｄＲＥＦである場合にフィルタ係数ｗ（ｋ，ｉ）が収束するステップサイズパラメータμ（ｉ）の値の最大値であってもよい。
【０１００】
基準代表入力値ｄＲＥＦは、参照信号ｘ（ｉ）と濾波参照信号ｒ（ｉ）と誤差信号ｅ（ｉ）のうちの上記少なくとも１つの信号の振幅の最大値に相当してもよい。
【０１０１】
基準ステップサイズパラメータμＲＥＦに乗じる係数の上限値と下限値のうちの少なくも一方の値が設定されていてもよい。また、この係数は固定小数点のフォーマットを有する信号処理装置４のレジスタ４Ｒ上で表されるディジタル値であってもよい。この場合には、μ調整部８はこの係数の小数点の位置を変えることでこの係数の上限値と下限値のうちの上記少なくとも一方の値を設定する。
【０１０２】
能動騒音低減装置１０１（１０３）は空間Ｓ１を有する移動体１０２に搭載されるように構成されている。騒音Ｎ０は空間Ｓ１に生じ、二次騒音源２は空間Ｓ１で二次騒音Ｎ１を発生する。上記残留音は空間Ｓ１で発生する。
【０１０３】
（実施の形態２）
図９は本発明の実施の形態２における能動騒音低減装置２０１のブロック図である。図１０は能動騒音低減装置２０１が搭載された移動体２０２の概略図である。図９と図１０において、図１と図２に示す実施の形態１における能動騒音低減装置１０１と移動体１０２と同じ部分には同じ参照番号を付す。
【０１０４】
実施の形態１における能動騒音低減装置１０１は１つの参照信号源１と１つの二次騒音源２と１つの誤差信号源３と信号処理装置４とを備える。能動騒音低減装置２０１は信号処理装置２０４と少なくとも１つの参照信号源１ξと少なくとも１つの二次騒音源２ηと少なくとも１つの誤差信号源３ζとで空間Ｓ１の騒音を低減することができる。
【０１０５】
実施の形態２における能動騒音低減装置２０１は４つの参照信号源１０〜１３と４つの二次騒音源２０〜２３と４つの誤差信号源３０〜３３とを備えるｃａｓｅ（４，４，４）のシステム構成である。実施の形態２ではｃａｓｅ（４，４，４）のシステムを一例として示すが、参照信号源１ξと二次騒音源２ηと誤差信号源３ζの数は４個に限らず、互いに異なるｃａｓｅ（ξ，η，ζ）の構成であってもよい。
【０１０６】
実施の形態２の説明では、同数を示す符号には参照信号の数「ξ」，二次騒音源の数「η」、誤差信号源の数「ζ」など同じ添え字を付す。またＣｈａｔ部６０ηζなど複数個の要素を有する場合には複数の添え字を付して表し、例えば「６０ηζ」はη個の二次騒音源がそれぞれζ個の誤差信号源と関連していることを示しており、（η×ζ）個の成分を持つ。
【０１０７】
信号処理装置２０４は、参照信号源１ξの出力する参照信号ｘξ（ｉ）を取得する複数の入力端４１ξと、誤差信号源３ζの出力する誤差信号ｅζ（ｉ）を取得する複数の入力端４３ζと、二次騒音源２ηに対して二次騒音信号ｙη（ｉ）を出力する複数の出力端４２ηと、二次騒音信号ｙη（ｉ）を算出する複数の信号処理部２０４ηで構成される。ここでは複数の入力端４１ξ、４３ζと出力端４２ηで信号の入出力を行っているが、これらは参照信号源１ξ、誤差信号源３ζ、二次騒音源２ηと同数でなくてもよく、極端には１つの入力端にすべての信号が入力され、１つの出力端からすべての信号を出力してもよい。信号処理装置２０４はサンプリング周期Ｔｓで動作する。１つの信号処理装置２０４ではサンプリング周期Ｔｓ内で処理が完了しないｃａｓｅ（ξ，η，ζ）のシステムでは複数の信号処理装置を用いてもよい。
【０１０８】
信号処理部２０４ηはそれぞれ複数のＡＤＦ部５ξηとＣｈａｔ部６ξηζとＬＭＳ演算部７ξηとμ調整部８ξηと、複数の信号を加算して得られた信号を出力する信号加算器９ηとを備える。
【０１０９】
以下に信号処理部２０４ηの動作を説明する。二次騒音源２０を駆動する二次騒音信号ｙ０（ｉ）を出力する信号処理部２０４０は、参照信号源１０〜１３と同数の４組のＡＤＦ部５００〜５３０とＬＭＳ演算部７００〜７３０とμ調整部８００〜８３０と、信号加算器９０と、参照信号源１０〜１３の数と誤差信号源３０〜３３の数の積の１６個のＣｈａｔ部６０００〜６３０３とを備える。
【０１１０】
まず、参照信号源１０に関する一組のＡＤＦ部５００とＬＭＳ演算部７００とμ調整部８００およびＣｈａｔ部６００ζに関しての動作を示す。ＡＤＦ部５００は二次騒音信号ｙ００（ｎ）を（数３１）のようにフィルタ係数ｗ００（ｋ，ｎ）と参照信号ｘ０（ｉ）をフィルタリング演算することにより求める。
【０１１１】
【数３１】
2014006846.tif 000033
【０１１２】
Ｃｈａｔ部６０ηζは実施の形態１における出力端４２と誤差信号ｅ（ｉ）の入力端４３との間の経路の音響伝達特性Ｃ（ｉ）を模擬したフィルタ係数Ｃ＾（ｉ）と同様に、実施の形態２における出力端４２ηと誤差信号ｅζ（ｉ）の入力端４３ζとの間の音響伝達特性Ｃηζ（ｉ）を模擬したフィルタ係数Ｃ＾ηζ（ｉ）をそれぞれ有している。実施の形態２でもＣｈａｔ部６ξηζは時不変なフィルタ係数Ｃ＾ηζとする。信号処理部２０４０は誤差信号ｅζ（ｉ）の数分４つのＣｈａｔ部６０００〜６００３を有しており、このフィルタ係数Ｃ＾００〜Ｃ＾０３を（数３２）で表す。
【０１１３】
【数３２】
2014006846.tif 000034
【０１１４】
Ｃｈａｔ部６００ζは（数３２）に示すフィルタ係数Ｃ＾０ζと参照信号Ｘ０（ｎ）とを（数３３）で示すフィルタリング演算して濾波参照信号ｒ００ζ（ｎ）を出力する。
【０１１５】
【数３３】
2014006846.tif 000035
【０１１６】
ここで参照信号Ｘ０（ｎ）は、（数３４）で示す現時点のｎ番目のステップから（Ｎｃ−１）ステップ分過去までのＮｃ個の参照信号ｘ０（ｉ）で構成されるベクトルである。
【０１１７】
【数３４】
2014006846.tif 000036
【０１１８】
μ調整部８００は予め定めた基準となるステップサイズパラメータである所定の基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，００ζと、参照信号ｘ０（ｉ）と濾波参照信号ｒ００ζ（ｉ）と誤差信号ｅζ（ｉ）のうち少なくとも１つの信号に基づき、現時点であるｎ番目のステップでのステップサイズパラメータμ００ζ（ｎ）を出力する。
【０１１９】
ＬＭＳ演算部７００は、（数３３）で求めたそれぞれ４つの濾波参照信号Ｒ００ζ（ｎ）と誤差信号ｅζ（ｎ）とステップサイズパラメータμ００ζ（ｎ）とを用いて、ＡＤＦ部５００のフィルタ係数Ｗ００（ｎ）を（数３５）のように更新する。
【０１２０】
【数３５】
2014006846.tif 000037
【０１２１】
ここで、濾波参照信号Ｒ００ζ（ｎ）は参照信号ｘ０（ｉ）が模擬音響伝達特性Ｃ＾０ζによってフィルタリングされた濾波参照信号ｒ００ζ（ｉ）によって（数３６）で示すように構成される。
【０１２２】
【数３６】
2014006846.tif 000038
【０１２３】
また、ＡＤＦ部５００のフィルタ係数Ｗ００（ｎ）は（数３７）で表す。
【０１２４】
【数３７】
2014006846.tif 000039
【０１２５】
（数３５）によれば、濾波参照信号Ｒ００ζ（ｎ）と誤差信号ｅζ（ｎ）はステップサイズパラメータμ００ζ（ｎ）が示す度合いであり、フィルタ係数Ｗ００（ｎ）の更新に寄与する。
【０１２６】
次に、他の３つの参照信号ｘ１（ｉ）〜ｘ３（ｉ）に応じて二次騒音信号ｙ１０（ｉ）〜ｙ３０（ｉ）を求める３組のＡＤＦ部５１０〜５３０とＬＭＳ演算部７１０〜７３０とμ調整部８１０〜８３０と、Ｃｈａｔ部６１０ζ〜６３０ζとに関して、二次騒音信号ｙ００（ｉ）を求める動作を一般化する。
【０１２７】
ＡＤＦ部５ξ０が参照信号ｘξ（ｉ）をフィルタリング演算することによって求められる現時点の二次騒音信号ｙξη（ｎ）は、（数３８）で得られる。
【０１２８】
【数３８】
2014006846.tif 000040
【０１２９】
Ｃｈａｔ部６ξ０ζは（数３２）に示すフィルタ係数Ｃ＾０ζと（数３９）に示す参照信号Ｘξ（ｎ）より、（数４０）の演算によって濾波参照信号ｒξ０ζ（ｎ）を出力する。
【０１３０】
【数３９】
2014006846.tif 000041
【０１３１】
【数４０】
2014006846.tif 000042
【０１３２】
濾波参照信号ｒξ０ζ（ｉ）からなるＮ行１列の濾波参照信号Ｒξ０ζ（ｎ）は（数４１）で示される。
【０１３３】
【数４１】
2014006846.tif 000043
【０１３４】
μ調整部８ξ０は基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，ξ０ζと、参照信号ｘξ（ｉ）と濾波参照信号ｒξ０ζ（ｉ）と誤差信号ｅζ（ｉ）のうち少なくとも１つの信号に基づき、現時点のステップサイズパラメータμξ０ζ（ｎ）を出力する。
【０１３５】
ＬＭＳ演算部７ξ０は、（数４２）で示すフィルタ係数Ｗξ０（ｎ）を（数４３）のように更新する。
【０１３６】
【数４２】
2014006846.tif 000044
【０１３７】
【数４３】
2014006846.tif 000045
【０１３８】
信号加算器９０は、このようにして得られた４つの二次騒音信号ｙ００（ｎ）〜ｙ３０（ｎ）を（数４４）で示すように合計して、二次騒音源２０に供給される二次騒音信号ｙ０（ｎ）を生成する。
【０１３９】
【数４４】
2014006846.tif 000046
【０１４０】
他の二次騒音源２１〜２３を含む二次騒音源２ηへ二次騒音信号ｙη（ｉ）を出力する信号処理部２０４ηについては、信号処理部２０４０の動作を展開して示す。
【０１４１】
ＡＤＦ部５ξηはフィルタ係数ｗξη（ｋ，ｎ）と参照信号ｘξ（ｉ）を用いて現時点であるｎ番目のステップでの二次騒音信号ｙξη（ｎ）を（数４５）で示すフィルタリング演算すなわち畳み込み演算することにより求める。
【０１４２】
【数４５】
2014006846.tif 000047
【０１４３】
Ｃｈａｔ部６ξηζは出力端４２ηと誤差信号ｅζ（ｉ）の入力端４３ζとの間の音響伝達特性Ｃηζ（ｉ）を模擬した（数４６）に示す時不変なフィルタ係数Ｃ＾ηζを有している。
【０１４４】
【数４６】
2014006846.tif 000048
【０１４５】
実施の形態２では４つの二次騒音源２ηがそれぞれ４つの誤差信号源３ζに対する経路を有するので、１６個のフィルタ係数を持つ。
【０１４６】
Ｃｈａｔ部６ξηζは（数４６）に示すフィルタ係数Ｃ＾ηζと（数３９）に示す参照信号Ｘξ（ｎ）より（数４７）で濾波参照信号ｒξηζ（ｎ）を算出する。
【０１４７】
【数４７】
2014006846.tif 000049
【０１４８】
濾波参照信号ｒξηζ（ｉ）からなるＮ行１列の濾波参照信号Ｒξηζ（ｎ）は（数４８）で示される。
【０１４９】
【数４８】
2014006846.tif 000050
【０１５０】
μ調整部８ξηは基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，ξηζと、参照信号ｘξ（ｉ）と濾波参照信号ｒξηζ（ｉ）と誤差信号ｅζ（ｉ）のうち少なくとも１つの信号に基づき、現時点のステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）を出力する。
【０１５１】
ＬＭＳ演算部７ξηは、（数４９）で示すフィルタ係数Ｗξη（ｎ）を（数５０）のように更新する。
【０１５２】
【数４９】
2014006846.tif 000051
【０１５３】
【数５０】
2014006846.tif 000052
【０１５４】
信号加算器９ηは、二次騒音信号ｙξη（ｎ）を（数５１）で示すように合計して、二次騒音源２ηに供給される二次騒音信号ｙη（ｎ）を生成する。
【０１５５】
【数５１】
2014006846.tif 000053
【０１５６】
以上のように、能動騒音低減装置２０１は（数５０）に基づいてサンプリング周期ＴｓごとにＡＤＦ部５ξηのフィルタ係数Ｗξη（ｎ）を更新することで、複数の誤差信号源３ζの位置で騒音Ｎ０を打ち消す最適な二次騒音信号ｙη（ｎ）を求めることができ、空間Ｓ１内で騒音Ｎ０を低減することができる。
【０１５７】
次にμ調整部８ξηにおける現時点であるｎ番目のステップのステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）を算出する動作に関して、信号処理部２０４ηの動作と同様に、参照信号ｘ０（ｉ）と誤差信号ｅ０（ｉ）とに基づき二次騒音信号ｙ０（ｉ）を出力する系のμ調整部８００の動作を説明し、それを一般化する。
【０１５８】
μ調整部８００は、移動体２０２の基準となる走行条件における濾波参照信号ｒ００ζ（ｉ）である基準濾波参照信号ｒＲＥＦ，００ζ（ｉ）に基づく基準代表入力値ｄＲＥＦ，００ζと基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，００ζを記憶する。さらに、μ調整部８００は基準代表入力値ｄＲＥＦ，００ζに対応する代表入力値ｄ００ζ（ｎ）を濾波参照信号ｒ００ζ（ｉ）に基づいて求める。
【０１５９】
μ調整部８００は、記憶した基準代表入力値ｄＲＥＦ，００ζと基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，００ζと代表入力値ｄ００ζ（ｎ）からステップサイズパラメータμ００ζ（ｎ）を算出する。
【０１６０】
実施の形態２では実施の形態１と同様に、濾波参照信号ｒ００ζ（ｉ）の振幅が最大となる走行条件を基準走行条件に設定し、基準代表入力値ｄＲＥＦ，００ζと基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，００ζを定める動作を説明する。基準走行条件におけるある時点であるｌ番目のステップから（Ｎｌ−１）ステップ分過去までの基準濾波参照信号ｒＲＥＦ，００ζ（ｉ）で構成されるＮｌ行１列のベクトルである基準濾波参照信号ＲＲＥＦ，００ζを（数１３）同様に（数５２）で定義する。
【０１６１】
【数５２】
2014006846.tif 000054
【０１６２】
基準代表入力値ｄＲＥＦ，００ζは（数５２）に示す基準濾波参照信号ＲＲＥＦ，００ζに基づき、例えば（数１４）、（数１５）と同様に（数５３）、（数５４）で示す実効値や平均値の二乗によって定数として与えることができる。
【０１６３】
【数５３】
2014006846.tif 000055
【０１６４】
【数５４】
2014006846.tif 000056
【０１６５】
４つの基準代表入力値ｄＲＥＦ，０００〜ｄＲＥＦ，００３は、例えば基準代表入力値ｄＲＥＦ，０００を（数５３）で定義し、基準代表入力値ｄＲＥＦ，００１〜ｄＲＥＦ，００３を（数５４）で定義するなど、互いに異なる定義を採用してもよい。また、基準代表入力値ｄＲＥＦ，００ζの算出に用いる基準濾波参照信号ｒＲＥＦ，００ζ（ｉ）の数Ｎｌは互いに異なってもよい。
【０１６６】
基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，００ζは例えば（数１６）と同様に、基準濾波参照信号ＲＲＥＦ，００ζの自己相関行列の最大固有値λＲＥＦ，ＭＡＸ，００ζにより（数５５）で表される。
【０１６７】
【数５５】
2014006846.tif 000057
【０１６８】
代表入力値ｄ００ζ（ｎ）は、現時点であるｎ番目のステップから（Ｎｍ−１）ステップ分過去までのＮｍ個の濾波参照信号ｒ００ζ（ｉ）である（数５６）に示す濾波参照信号Ｒｍ，００ζ（ｎ）に基づいて求める。
【０１６９】
【数５６】
2014006846.tif 000058
【０１７０】
基準代表入力値ｄＲＥＦ，００ζが（数５３）で表される場合には（数５７）で、（数５４）で表される場合には（数５８）で求められる。
【０１７１】
【数５７】
2014006846.tif 000059
【０１７２】
【数５８】
2014006846.tif 000060
【０１７３】
代表入力値ｄ００ζ（ｎ）は基準代表入力値ｄＲＥＦ，００ζと対応する定義で求めるので、例えば基準代表入力値ｄＲＥＦ，０００を（数５３）で定義し、基準代表入力値ｄＲＥＦ，００１〜ｄＲＥＦ，００３を（数５４）で定義するなど、基準代表入力値ｄＲＥＦ，００ζに互いに異なる定義を採用する場合は、代表入力値ｄ００ζ（ｎ）も代表入力値ｄ０００（ｎ）は（数５７）で定義し、代表入力値ｄ００１（ｎ）〜ｄ００３（ｎ）は（数５８）で定義する。
【０１７４】
現時点であるｎ番目のステップにおけるステップサイズパラメータμ００ζ（ｎ）は、例えば（数２０）と同様に、基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，００ζを基準代表入力値ｄＲＥＦ，００ζに対する代表入力値ｄ００ζ（ｎ）の比で除算することにより（数５９）で求める。
【０１７５】
【数５９】
2014006846.tif 000061
【０１７６】
このように、μ調整部８００がステップサイズパラメータμ００ζ（ｉ）を決定することにより、参照信号ｘ０（ｉ）が大きい場合でもＡＤＦ部５００のフィルタ係数Ｗ００（ｉ）が発散しない。さらに、参照信号ｘ０（ｉ）が小さい場合でもフィルタ係数Ｗ００（ｉ）の収束速度を高くできる。
【０１７７】
μ調整部８ξηの場合には、基準走行条件における複数の基準濾波参照信号ｒＲＥＦ，ξηζ（ｉ）それぞれに基づく基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξηζと基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，ξηζと、各基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξηζに対応する代表入力値ｄξηζ（ｎ）から現時点であるｎ番目のステップのステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）を算出する。
【０１７８】
基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξηζは基準走行条件における基準濾波参照信号ＲＲＥＦ，ξηζに基づき、例えば（数５３）と同様に（数６０）によって定数として与えることができる。
【０１７９】
【数６０】
2014006846.tif 000062
【０１８０】
基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξηζはそれぞれ異なる定義を採用してよく、異なる基準走行条件を採用してもよいが、基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，ξηζは基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξηζと対応する走行条件で定める必要がある。
【０１８１】
代表入力値ｄξηζ（ｎ）は、（数６１）で示す濾波参照信号Ｒｍ，ξηζに基づき、基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξηζが（数６０）で表される場合には（数６２）で求められる。
【０１８２】
【数６１】
2014006846.tif 000063
【０１８３】
【数６２】
2014006846.tif 000064
【０１８４】
（数５９）と同様に、現時点であるｎ番目のステップにおけるステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）は基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，ξηζを基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξηζに対する代表入力値ｄξηζ（ｎ）の比で除算することにより（数６３）で求める。
【０１８５】
【数６３】
2014006846.tif 000065
【０１８６】
以上のように、μ調整部８ξηがステップサイズパラメータμξηζ（ｉ）を決定することにより、参照信号ｘξ（ｉ）が大きい場合でもすべてのＡＤＦ部５ξηのフィルタ係数Ｗξη（ｉ）が発散せずに能動騒音低減装置２０１が安定して動作する。さらに、参照信号ｘξ（ｉ）が小さい場合でもフィルタ係数Ｗξη（ｉ）の収束速度が高く、能動騒音低減装置２０１は効果的に騒音Ｎ０を低減することができる。
【０１８７】
実際の動作では、実施の形態２においても実施の形態１と同様に、（数２１）、（数２２）のように時不変の定数部分をαξηζとしてまとめて記憶することで、演算量を低減することができる。例えば、基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξηζを（数６０）で、代表入力値ｄξηζを（数６２）で定義する場合は、（数６４）、（数６５）のようにまとめることができる。
【０１８８】
【数６４】
2014006846.tif 000066
【０１８９】
【数６５】
2014006846.tif 000067
【０１９０】
しかしながら、能動騒音低減装置２０１は上記の式にしたがって動作すると、ステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）を更新するための代表入力値ｄξηζ（ｎ）や定数αξηζの数は参照信号源１ξの数と二次騒音源２ηの数と誤差信号源３ζの数との積となるので、実施の形態２では（４×４×４＝６４）と大きく、信号処理装置２０４での演算負荷が大きくなる。
【０１９１】
移動体２０２に能動騒音低減装置２０１を搭載するような場合において、例えばＣｈａｔ部６ηζのフィルタ係数Ｃ＾ηζを時不変とすると、基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξηζに対する代表入力値ｄξηζ（ｉ）の比の計算にフィルタ係数Ｃ＾ηζの変動を考慮しなくてもよい。また、例えば凹凸の大きい路面を走行するときには、基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξηζに対する代表入力値ｄξηζ（ｉ）の比が大きくなるなど、基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，ξηζに乗じられる値は同一傾向で変化することが多い。そこで、少なくとも１つの基準濾波参照信号ＲＲＥＦ，ξηζと濾波参照信号Ｒｍ，ξηζ（ｉ）とのセットを代表して採用し、基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξηζと代表入力値ｄξηζ（ｉ）とを算出し、各基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，ξηζを調整してもよい。このとき、基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，ξηζは代表して採用した基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξηζを定めた基準走行条件での値を使用することが望ましい。
【０１９２】
例えば実施の形態２において、μ調整部８ξηの演算にＣｈａｔ部６００によって出力される４つの基準濾波参照信号ＲＲＥＦ，０００〜ＲＲＥＦ，３００と濾波参照信号Ｒ０００（ｎ）〜Ｒ３００（ｎ）とのセットを代表して採用する場合、ステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）は基準代表入力値（ｄＲＥＦ，ξ＝ｄＲＥＦ，ξ００）と代表入力値（ｄξ（ｎ）＝ｄξ００（ｎ））の比を用いて（数６６）で求めることができる。
【０１９３】
【数６６】
2014006846.tif 000068
【０１９４】
同様に実施の形態２において、μ調整部８ξηの演算に基準走行条件での基準濾波参照信号ｒＲＥＦ，０ηζ（ｉ）と濾波参照信号ｒ０ηζ（ｉ）とを代表して採用する場合、ステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）は基準代表入力値（ｄＲＥＦ，ηζ＝ｄＲＥＦ，０ηζ〜ｄＲＥＦ，３ηζ）と代表入力値（ｄηζ（ｎ）＝ｄ０ηζ（ｎ）〜ｄ３ηζ（ｎ））を用いて（数６７）で求める。
【０１９５】
【数６７】
2014006846.tif 000069
【０１９６】
（数６６）や（数６７）ではステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）の演算数は削減されないが、代表入力値ｄξηζ（ｎ）の数は（数６７）では（１×４×４＝１６）、（数６６）では（４×１×１＝４）とすることができ、信号処理装置２０４での演算負荷を低減できる。
【０１９７】
さらに、いくつかの基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，ξηζを同一値に設定できる場合には代表入力値ｄξηζ（ｉ）だけでなく定数αξηζの数も削減でき、ステップサイズパラメータμξηζ（ｉ）の演算数を減らすことが可能となる。
【０１９８】
例えば各二次騒音信号ｙη（ｉ）を４つの誤差信号源３ζの位置を均等の重みで低減するように算出するように動作する場合、基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，ξη０〜μＲＥＦ，ξη３は同一の基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，ξηを採用してもよい。この基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，ξηに加えて、（数６６）のように基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξと代表入力値ｄξ（ｎ）を用いる場合には、ステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）を（数６８）で求めることができる。
【０１９９】
【数６８】
2014006846.tif 000070
【０２００】
この（数６８）に示すステップサイズパラメータμξη（ｎ）を用いると、（数５０）に示すＬＭＳ演算部７ξηの演算は（数６９）に変換でき、演算が必要な代表入力値ｄξηζ（ｎ）の数が（４×１×１＝４）に削減できるだけでなく、ステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）の演算もステップサイズパラメータ（μξη（ｎ）＝μξη０（ｎ）〜μξη３（ｎ））の（４×１×４＝１６）に削減することができ、消費電力の低減や処理速度の向上を実現できる。
【０２０１】
【数６９】
2014006846.tif 000071
【０２０２】
実施の形態２においても実施の形態１と同様に、基準濾波参照信号ｒＲＥＦ，ξηζ（ｉ）を事前に実験やシミュレーションで得なくとも、移動体２０２の走行開始時の濾波参照信号ｒξηζ（ｌ）、（ｌは小さい整数）を基準濾波参照信号ｒＲＥＦ，ξηζ（ｉ）として用いてもよい。さらには能動騒音低減装置２０１では、動作中に濾波参照信号ｒξηζ（ｉ）の振幅が基準走行条件の基準濾波参照信号ｒＲＥＦ，ξηζ（ｉ）の振幅の最大値を上回るなどの特定の条件を満たす場合に基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξηζおよび基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，ξηζを各々更新することも可能である。また、能動騒音低減装置２０１でも、ＡＤＦ部５ξηはＦｘＬＭＳアルゴリズムのみならず、射影アルゴリズムやＳＨＡＲＦアルゴリズム、周波数領域ＬＭＳアルゴリズムなどステップサイズパラメータを用いた適応アルゴリズムを用いるＡＤＦ部５ξηであっても同様の効果が得られる。さらに、能動騒音低減装置２０１では、サンプリング周期Ｔｓ毎にＡＤＦ部５ξηのすべてのフィルタ係数Ｗξη（ｉ）やステップサイズパラメータμξηζ（ｉ）を更新せず、いくつかのフィルタ係数Ｗξη（ｉ）やステップサイズパラメータμξηζ（ｉ）を順次更新する方法や、騒音低減への寄与度が低いＡＤＦ部５ξηおよび付随するＬＭＳ演算部７ξηとμ調整部８ξηとの演算を行わないことで、信号処理装置２０４の演算負荷を低減できる。
【０２０３】
さらには、μ調整部８ξηは、複数の代表入力値ｄξηζ（ｉ）と、その代表入力値ｄξηζ（ｉ）ごとに（数６０）に基づいて算出された複数のステップサイズパラメータμξηζ（ｉ）の組み合わせデータテーブルを記憶してもよい。μ調整部８ξηは、代表入力値ｄ（ｎ）の値に応じたステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）の値をデータテーブルから読み出すことで、ステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）を短時間で調整できる。また、走行条件の変化が能動騒音低減装置２０１のサンプリング周期Ｔｓよりも緩やかな場合には、μ調整部８ηζは現時点のｎ番目のステップにおけるステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）を、現時点での濾波参照信号Ｒｍ，ξηζ（ｎ）の代わりに現時点より前の濾波参照信号Ｒｍ，ξηζ（ｎ−β）、（βは正の整数）を使用して求めてもよい。
【０２０４】
実施の形態２における能動騒音低減装置２０１のμ調整部８ξηにおいても、能動騒音低減装置１０１のμ調整部８のように基準濾波参照信号ｒＲＥＦ，ξηζ（ｉ）のみだけでなく、基準走行条件における基準誤差信号ｅＲＥＦ，ζ（ｉ）に基づいて基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξηζを与えてもよい。例えば（数２３）のように（数７０）で示す基準濾波参照信号ｒＲＥＦ，ξηζ（ｉ）と基準誤差信号ｅＲＥＦ，ζ（ｉ）の積や、（数２４）のように（数７１）で示す基準誤差信号ｅＲＥＦ，ζ（ｉ）の実効値である。
【０２０５】
【数７０】
2014006846.tif 000072
【０２０６】
【数７１】
2014006846.tif 000073
【０２０７】
代表入力値ｄξηζ（ｉ）は基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξηζと対応した形で定義するので、現時点であるｎ番目のステップでの代表入力値ｄ（ｎ）は基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξηζが（数７０）で表される場合は（数７２）で求められ、（数７１）で表される場合は（数７３）で求められる。
【０２０８】
【数７２】
2014006846.tif 000074
【０２０９】
【数７３】
2014006846.tif 000075
【０２１０】
次に、実施の形態２においても実施の形態１のようにＣｈａｔ部６ηζのフィルタ係数ｃ＾ηζ（ｉ）を時不変の定数ｃ＾ηζとして、基準濾波参照信号ｒＲＥＦ，ξηζ（ｉ）と濾波参照信号ｒξηζ（ｉ）の代わりに基準参照信号ｘＲＥＦ，ξηζ（ｉ）と参照信号ｘξηζ（ｉ）を用いてステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）を算出する動作を説明する。
【０２１１】
図１１は実施の形態２における他の能動騒音低減装置２０３のブロック図である。図１１において図９に示す能動騒音低減装置２０１と同じ部分には同じ参照番号を付す。
【０２１２】
図１１に示す能動騒音低減装置２０３では、μ調整部８ξηは、基準濾波参照信号ｒＲＥＦ，ξηζ（ｉ）と濾波参照信号ｒξηζ（ｉ）の代わりに基準参照信号ｘＲＥＦ，ξ（ｉ）と参照信号ｘξ（ｉ）を用いてステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）を算出する。
【０２１３】
Ｃｈａｔ部６ηζのフィルタ係数ｃ＾ηζ（ｉ）を時不変の定数ｃ＾ηζとして考える場合には、上述のように４つの基準濾波参照信号（ＲＲＥＦ，ξ＝ＲＲＥＦ，ξ００）を代表して採用でき、Ｃｈａｔ部６ηζのフィルタ係数ｃ＾ηζの変動を考慮しなくてよい。このため、基準濾波参照信号ＲＲＥＦ，ξの代わりに基準走行条件における基準参照信号ＸＲＥＦ，ξに基づき、例えば（数６０）と同様に（数７４）によって基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξを与えることができる。
【０２１４】
【数７４】
2014006846.tif 000076
【０２１５】
同様に、代表入力値ｄξ（ｎ）は基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξが（数７４）で表される場合には（数３０）に示す代表入力値ｄξ（ｎ）のように参照信号Ｘｍ，ξ（ｉ）から（数７５）のように算出する。
【０２１６】
【数７５】
2014006846.tif 000077
【０２１７】
以下、図９に示す能動騒音低減装置２０１と同様に、能動騒音低減装置２０３のμ調整部８ξηは（数７４）に示す基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξと（数７５）に示す代表入力値ｄξ（ｎ）とを用いて、（数６６）によりｎ番目のステップでのステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）を求めることができる。したがってステップサイズパラメータを更新するためのパラメータの数や演算を少なくすることができるので、μ調整部８ξηの処理負荷を能動騒音低減装置２０１よりも軽くすることができる。
【０２１８】
また、実施の形態１と同様に、騒音Ｎ０の変化が少ない走行条件においてはステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）の更新のための演算負荷を軽減することもできる。加えて、μ調整部８ξηは、複数のステップサイズパラメータμξηζ（ｉ）の組み合わせデータテーブルを記憶してもよく、これによりステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）を短時間で調整できる。また、走行条件の変化が能動騒音低減装置１０１のサンプリング周期Ｔｓよりも緩やかな場合には、μ調整部８ξηは現時点のｎ番目のステップにおけるステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）を、現時点での濾波参照信号Ｒｍ，００ζ（ｎ）の代わりに現時点より前の濾波参照信号Ｒｍ，００ζ（ｎ−β）、（βは正の整数）を使用して求めてもよい。
【０２１９】
（実施の形態３）
図１２は本発明の実施の形態３における能動騒音低減装置３０１のブロック図である。図１３は能動騒音低減装置３０１が搭載された移動体３０２の概略図である。図１２と図１３において、図１と図２に示す実施の形態１における能動騒音低減装置１０１と移動体１０２と同じ部分には同じ参照番号を付す。実施の形態３における移動体３０２は車室等の空間Ｓ１を有する車両である。能動騒音低減装置３０１は二次騒音源２と誤差信号源３と信号処理装置３０４とで構成される。信号処理装置３０４が誤差信号ｅ（ｉ）とに応じて二次騒音信号ｙ（ｉ）を出力する。二次騒音源２が二次騒音信号ｙ（ｉ）を再生して発生させる二次騒音Ｎ１を空間Ｓ１内に生じている騒音Ｎ０に干渉させることによって騒音Ｎ０を低減する。一般に実施の形態３のようなフィードバック型ＡＮＣの場合、信号処理装置３０４は騒音と無関係に出力されるオーディオ信号の誤差信号源３へのまわり込みを防ぐためのエコーキャンセラなどの補償部を有する。本実施の形態では説明の簡単化のためにこれを省略しているが、これは補償部の使用を制限するものではない。
【０２２０】
二次騒音源２は二次騒音信号ｙ（ｉ）を出力して二次騒音Ｎ１を発生させるトランスデューサであり、空間Ｓ１内に設置されるスピーカを用いることができる。二次騒音源２は移動体３０２のルーフ等の構造物に設置したアクチュエータ等でもよく、この場合アクチュエータの出力によって加振された構造物から放射される音が二次騒音Ｎ１にあたる。また、二次騒音源２は一般に二次騒音信号ｙ（ｉ）を増幅する電力増幅部を有するか、外部に設けた電力増幅器によって増幅された二次騒音信号ｙ（ｉ）によって駆動されることが多い。実施の形態３では電力増幅部は二次騒音源２に含まれるが、これは実施の形態を制限するものではない。
【０２２１】
誤差信号源３は空間Ｓ１における騒音Ｎ０と二次騒音Ｎ１とが干渉した残留音を検出し、残留音に対応する誤差信号ｅ（ｉ）を出力するマイクロフォン等のトランスデューサであり、騒音Ｎ０を低減する空間Ｓ１内に設置されることが望ましい。
【０２２２】
信号処理装置３０４は、誤差信号ｅ（ｉ）を取得する入力端４３と、二次騒音信号ｙ（ｉ）を出力する出力端４２と誤差信号ｅ（ｉ）を元に二次騒音信号ｙ（ｉ）を算出する演算部とを有する。入力端４３および出力端４２は低域通過フィルタ等のフィルタ部や信号の振幅や位相を調整する信号調整器を含んでもよい。演算部はサンプリング周期Ｔｓの離散時間で動作するマイコンやＤＳＰなどの演算装置であり、少なくともＡＤＦ部５と、Ｃｈａｔ部６と、ＬＭＳ演算部７と、ステップサイズパラメータを算出するμ調整部８とを有し、加えて参照信号生成部１０を有してもよい。
【０２２３】
参照信号生成部１０は誤差信号ｅ（ｉ）に基づき参照信号ｘ（ｉ）を出力する。例えば、誤差信号ｅ（ｉ）のパターンから予め記憶してある信号を読み出して参照信号ｘ（ｉ）を生成したり、誤差信号ｅ（ｉ）の位相をシフトして参照信号ｘ（ｉ）を生成する処理を行うことができる。また、誤差信号ｅ（ｉ）をそのまま参照信号ｘ（ｉ）として用いる場合は参照信号生成部１０を用いない構成と同じである。
【０２２４】
ＡＤＦ部５はフィルタードＸ−ＬＭＳ（以下、ＦｘＬＭＳ）アルゴリズムによりサンプリング周期Ｔｓごとに値が更新されるＮ個のフィルタ係数ｗ（ｋ）、（ｋ＝０，１，…，Ｎ−１）からなる有限インパルス応答（以下、ＦＩＲ）フィルタで構成される。ＡＤＦ部５は、現時点であるｎ番目のステップにおける二次騒音信号ｙ（ｎ）をフィルタ係数ｗ（ｋ，ｎ）と参照信号生成部１０によって生成された参照信号ｘ（ｉ）を（数７６）で示すフィルタリング演算すなわち畳み込み演算することにより求める。
【０２２５】
【数７６】
2014006846.tif 000078
【０２２６】
Ｃｈａｔ部６は出力端４２と誤差信号ｅ（ｉ）の入力端４３との間の音響伝達特性Ｃ（ｉ）を模擬したフィルタの係数Ｃ＾（ｉ）を有している。音響伝達特性Ｃ（ｉ）には出力端４２と誤差信号ｅ（ｉ）の入力端４３の間での二次騒音源２の特性や空間Ｓ１の音響特性に加えて、出力端４２と入力端４３に含まれるフィルタの特性やディジタルアナログ変換およびアナログディジタル変換による信号の遅延を内包してもよい。実施の形態３ではＣｈａｔ部６はＮｃ個の時不変なフィルタ係数ｃ＾（ｋｃ）、（ｋｃ＝０，１，…，Ｎｃ−１）からなるＦＩＲフィルタで構成する。Ｃｈａｔ部６のＮｃ行１列のベクトルであるフィルタ係数Ｃ＾を（数７７）で表現する。
【０２２７】
【数７７】
2014006846.tif 000079
【０２２８】
Ｃｈａｔ部６は特許文献４や特許文献５などの手法によって更新あるいは補正される時変なフィルタ係数ｃ＾（ｋｃ，ｎ）とすることもできる。
【０２２９】
Ｃｈａｔ部６は（数７７）に示すフィルタ係数Ｃ＾と参照信号Ｘ（ｎ）とを（数７８）で示すフィルタリング演算すなわち畳み込み演算して得られる濾波参照信号ｒ（ｎ）を作成する。
【０２３０】
【数７８】
2014006846.tif 000080
【０２３１】
参照信号Ｘ（ｎ）は現時点のｎ番目のステップから（Ｎｃ−１）ステップ分過去までのＮｃ個の参照信号ｘ（ｉ）からなる（数７９）で表すＮｃ行１列のベクトルである。
【０２３２】
【数７９】
2014006846.tif 000081
【０２３３】
μ調整部８は予め定めた基準となるステップサイズパラメータである所定の基準ステップサイズパラメータμＲＥＦと、参照信号ｘ（ｉ）と濾波参照信号ｒ（ｉ）と誤差信号ｅ（ｉ）のうち少なくとも１つの信号に基づき、現時点であるｎ番目のステップでのステップサイズパラメータμ（ｎ）を出力する。
【０２３４】
ＬＭＳ演算部７は、現時点であるｎ番目のステップでの濾波参照信号Ｒ（ｎ）と誤差信号ｅ（ｎ）とステップサイズパラメータμ（ｎ）とを用いて、ＡＤＦ部５のフィルタ係数Ｗ（ｎ）をＦｘＬＭＳアルゴリズムによって更新し、次の時点である（ｎ＋１）番目のステップにおけるフィルタ係数Ｗ（ｎ＋１）を（数８０）のように算出する。
【０２３５】
【数８０】
2014006846.tif 000082
【０２３６】
ＡＤＦ部５のフィルタ係数Ｗ（ｎ）は現時点であるｎ番目のステップでのＮ個のフィルタ係数ｗ（ｋ，ｎ）、（ｋ＝０，１，…，Ｎ−１）で構成されるＮ行１列のベクトルであり、（数８１）で表す。
【０２３７】
【数８１】
2014006846.tif 000083
【０２３８】
濾波参照信号Ｒ（ｎ）は現時点であるｎ番目のステップから（Ｎ−１）ステップ分過去までのＮ個の濾波参照信号ｒ（ｉ）からなるＮ行１列のベクトルであり、（数８２）で表す。
【０２３９】
【数８２】
2014006846.tif 000084
【０２４０】
以上のように、能動騒音低減装置３０１は（数８０）に基づいてサンプリング周期ＴｓごとにＡＤＦ部５のフィルタ係数Ｗ（ｉ）を更新することで、誤差信号源３の位置で騒音Ｎ０を打ち消す最適な二次騒音信号ｙ（ｉ）を求めることができ、空間Ｓ１内で騒音Ｎ０を低減することができる。
【０２４１】
μ調整部８は移動体３０２の基準となる走行条件における濾波参照信号ｒ（ｉ）である基準濾波参照信号ｒＲＥＦ（ｉ）の振幅を示す指標である基準代表入力値ｄＲＥＦと、基準ステップサイズパラメータμＲＥＦを記憶する。さらに、μ調整部８は基準代表入力値ｄＲＥＦに対応する濾波参照信号ｒ（ｉ）の振幅を示す指標である代表入力値ｄ（ｉ）を求める。
【０２４２】
μ調整部８は、記憶した基準代表入力値ｄＲＥＦと基準ステップサイズパラメータμＲＥＦと、代表入力値ｄ（ｎ）からｎ番目のステップでのステップサイズパラメータμ（ｎ）を算出する。
【０２４３】
まず、基準代表入力値ｄＲＥＦと基準ステップサイズパラメータμＲＥＦを定める動作を説明する。実施の形態３では、濾波参照信号ｒ（ｉ）の振幅が最大となる走行条件を基準走行条件に設定する。濾波参照信号ｒ（ｉ）の振幅が最大となる走行条件は例えば移動体３０２が凹凸の大きい路面を走行するときである。基準濾波参照信号ｒＲＥＦ（ｉ）は、基準走行条件での移動体３０２の実際の走行実験や振動実験等の実験によって濾波参照信号ｒ（ｉ）を計測して求めてもよいし、ＣＡＥなどシミュレーションによって求めてもよい。基準代表入力値ｄＲＥＦは基準濾波参照信号ｒＲＥＦ（ｉ）に基づいた定数として与えられる。例えば基準代表入力値ｄＲＥＦは基準濾波参照信号ｒＲＥＦ（ｉ）の最大値として定義することができる。ここで、基準走行条件におけるある時点であるｌ番目のステップから（Ｎｌ−１）ステップ分過去までのＮｌ個の基準濾波参照信号ｒＲＥＦ（ｉ）からなるＮｌ行１列のベクトルである基準濾波参照信号ＲＲＥＦを（数８３）で定義する。
【０２４４】
【数８３】
2014006846.tif 000085
【０２４５】
また、基準代表入力値ｄＲＥＦは（数８３）に示す基準濾波参照信号ＲＲＥＦに基づき、例えば（数８４）で示す実効値や（数８５）で示す平均値の二乗によって定数として与えてもよい。
【０２４６】
【数８４】
2014006846.tif 000086
【０２４７】
【数８５】
2014006846.tif 000087
【０２４８】
基準ステップサイズパラメータμＲＥＦは基準代表入力値ｄＲＥＦを定めた基準走行条件での実験やシミュレーションによって予め決定することができる。例えば（数１２）に基づいて基準ステップサイズパラメータμＲＥＦを定める場合、基準濾波誤差信号ＲＲＥＦの自己相関行列の最大固有値λＲＥＦ，ＭＡＸにより（数８６）で表される。
【０２４９】
【数８６】
2014006846.tif 000088
【０２５０】
次に、現時点であるｎ番目のステップにおけるステップサイズパラメータμ（ｎ）を求める動作について説明する。現時点のｎ番目のステップから（Ｎｍ−１）ステップ分過去までのＮｍ行１列のベクトルである（数８７）で示す濾波参照信号Ｒｍ（ｎ）から代表入力値ｄ（ｎ）を算出する。
【０２５１】
【数８７】
2014006846.tif 000089
【０２５２】
ステップ数Ｎｍは基準濾波参照信号ＲＲＥＦのステップ数Ｎｌと異なってもよいが一致させることが望ましい。代表入力値ｄ（ｎ）は基準代表入力値ｄＲＥＦと対応するパラメータとして定義され、基準代表入力値ｄＲＥＦが（数８４）で表される場合には（数８８）で求められ、（数８５）で定義される場合には（数８９）で求められる。
【０２５３】
【数８８】
2014006846.tif 000090
【０２５４】
【数８９】
2014006846.tif 000091
【０２５５】
現時点であるｎ番目のステップにおけるステップサイズパラメータμ（ｎ）は基準ステップサイズパラメータμＲＥＦを基準代表入力値ｄＲＥＦに対する代表入力値ｄ（ｎ）の比で除算することにより（数９０）で求める。
【０２５６】
【数９０】
2014006846.tif 000092
【０２５７】
このように、μ調整部８がステップサイズパラメータμ（ｉ）を決定することにより、参照信号ｘ（ｉ）が大きい場合でもＡＤＦ部５のフィルタ係数Ｗ（ｉ）が発散せずに能動騒音低減装置３０１が安定して動作する。さらに、参照信号ｘ（ｉ）が小さい場合でもフィルタ係数Ｗ（ｉ）の収束速度が高く、能動騒音低減装置３０１は効果的に騒音Ｎ０を低減することができる。実際の動作では、例えば基準代表入力値ｄＲＥＦを（数８５）、代表入力値ｄ（ｎ）を（数８９）とする場合、μ調整部８は（数９１）、（数９２）のように時不変の定数部分をまとめて定数αとして記憶することで、演算量を低減することができる。
【０２５８】
【数９１】
2014006846.tif 000093
【０２５９】
【数９２】
2014006846.tif 000094
【０２６０】
騒音Ｎ０の変化が少ない走行条件においてはステップサイズパラメータμ（ｎ）を毎ステップ更新せずとも所定の間隔で更新することで、演算負荷を軽減することもできる。加えて、μ調整部８は、複数の代表入力値ｄ（ｉ）と、その代表入力値ｄ（ｉ）ごとに（数９０）に基づいて算出された複数のステップサイズパラメータμ（ｉ）の組み合わせデータテーブルを記憶してもよい。μ調整部８は、代表入力値ｄ（ｎ）の値に応じたステップサイズパラメータμ（ｎ）の値をデータテーブルから読み出すことで、ステップサイズパラメータμ（ｎ）を短時間で調整できる。また、走行条件の変化が能動騒音低減装置３０１のサンプリング周期Ｔｓよりも緩やかな場合には、μ調整部８は現時点のｎ番目のステップにおけるステップサイズパラメータμ（ｎ）を、現時点での濾波参照信号Ｒｍ（ｎ）の代わりに現時点より前の濾波参照信号Ｒｍ（ｎ−β）、（βは正の整数）を使用して求めてもよい。
【０２６１】
図１に示す実施の形態１における能動騒音低減装置１０１と同様に、実施の形態３における能動騒音低減装置３０１は、ＡＤＦ部５の安定性の確保と高い収束速度とを両立できる。
【０２６２】
なお、実施の形態３における能動騒音低減装置３０１においても、実施の形態１と同様に、代表入力値ｄ（ｉ）の算出結果およびステップサイズパラメータμ（ｉ）の算出結果に上下限値を設定することで、ステップサイズパラメータμ（ｉ）が過大になることを防ぎ、適応動作の安定性を保証することができる。
【０２６３】
また、基準濾波参照信号ｒＲＥＦ（ｉ）を事前に実験やシミュレーションで得なくとも、移動体３０２の走行開始時の濾波参照信号ｒ（ｌ）、（ｌは小さい整数）を基準濾波参照信号ｒＲＥＦ（ｉ）として用いてもよい。さらには能動騒音低減装置３０１では、動作中に濾波参照信号ｒ（ｉ）の振幅が基準走行条件の基準濾波参照信号ｒＲＥＦ（ｉ）の振幅の最大値を上回るなどの特定の条件を満たす場合に基準代表入力値ｄＲＥＦおよび基準ステップサイズパラメータμＲＥＦを更新することも可能である。
【０２６４】
また、実施の形態３における能動騒音低減装置３０１では、ＡＤＦ部５はＦｘＬＭＳアルゴリズムを用いた適応フィルタであるが、射影アルゴリズムやＳＨＡＲＦアルゴリズム、周波数領域ＬＭＳアルゴリズムなどステップサイズパラメータを用いた適応アルゴリズムを用いるＡＤＦ部５であっても同様の効果が得られる。
【０２６５】
実施の形態３における能動騒音低減装置３０１は移動体３０２のみならず、騒音Ｎ０が存在する空間Ｓ１を有する移動しない装置においても騒音Ｎ０を低減することができる。
【０２６６】
濾波参照信号ｒ（ｉ）は誤差信号ｅ（ｉ）に基づく参照信号ｘ（ｉ）から算出されるので、実質、誤差信号ｅ（ｉ）から決定される。特にＣｈａｔ部６のフィルタ係数ｃ＾（ｉ）を時不変の定数ｃ＾とする場合には、濾波参照信号ｒ（ｉ）は参照信号ｘ（ｉ）と（数７）のように一定の関係となることから、基準濾波参照信号ｒＲＥＦ（ｉ）と濾波参照信号ｒ（ｉ）の代わりに基準参照信号ｘＲＥＦ（ｉ）と参照信号ｘ（ｉ）を用いてステップサイズパラメータμ（ｉ）を算出してもよい。
【０２６７】
さらに、参照信号生成部１０を用いないような場合には参照信号ｘ（ｉ）は誤差信号ｅ（ｉ）となるため、μ調整部８は、基準濾波参照信号ｒＲＥＦ（ｉ）と濾波参照信号ｒ（ｉ）の代わりに基準誤差信号ｅＲＥＦ（ｉ）と誤差信号ｅ（ｉ）を用いてステップサイズパラメータμ（ｉ）を算出する。すなわち、（数８７）に示す濾波参照信号Ｒｍ（ｎ）の代わりに、現時点であるｎ番目のステップから（Ｎｍ−１）ステップ分過去までのＮｍ個の誤差信号ｅ（ｉ）からなるＮｍ行１列のベクトルである誤差信号Ｅｍ（ｎ）を（数９３）で定義する。
【０２６８】
【数９３】
2014006846.tif 000095
【０２６９】
また、基準濾波参照信号ｒＲＥＦ（ｉ）である（数８３）に示すＮｌ行１列の基準濾波参照信号ＲＲＥＦの代わりに、基準走行条件のある時点であるｌ番目のステップから（Ｎｌ−１）ステップ分過去までのＮｌ個の基準誤差信号ｅＲＥＦ（ｉ）で構成されるＮｌ行１列のベクトルである基準誤差信号ＥＲＥＦを（数９４）で定義する。
【０２７０】
【数９４】
2014006846.tif 000096
【０２７１】
基準代表入力値ｄＲＥＦは（数９４）に示す基準誤差信号ＥＲＥＦに基づき、例えば（数９５）で示す実効値によって定数として与えてもよい。
【０２７２】
【数９５】
2014006846.tif 000097
【０２７３】
代表入力値ｄ（ｉ）は基準代表入力値ｄＲＥＦと対応するパラメータとして定義し、基準代表入力値ｄＲＥＦが（数９５）で表される場合には（数８８）に示す代表入力値ｄ（ｎ）と同様に参照誤差Ｅｍ（ｎ）から（数９６）のように算出する。
【０２７４】
【数９６】
2014006846.tif 000098
【０２７５】
以下、能動騒音低減装置３０１のμ調整部８は（数９５）に示す基準代表入力値ｄＲＥＦと（数９６）に示す代表入力値ｄ（ｎ）とを用いて、（数９０）によりｎ番目のステップでのステップサイズパラメータμ（ｎ）を求める。
【０２７６】
以上述べたように、能動騒音低減装置３０１は二次騒音源２と誤差信号源３と共に用いられるように構成されている。二次騒音源２は二次騒音信号ｙ（ｉ）に対応する二次騒音Ｎ１を発生する。誤差信号源３は二次騒音Ｎ１と騒音Ｎ０との干渉による残留音に対応する誤差信号ｅ（ｉ）を出力する。能動騒音低減装置３０１は、誤差信号ｅ（ｉ）を受ける入力端４３と二次騒音信号ｙ（ｉ）を出力する出力端４２とを有する信号処理装置３０４を備える。信号処理装置３０４は、ＡＤＦ部５と、Ｃｈａｔ部６と、ＬＭＳ演算部７と、μ調整部８とを有し、さらに参照信号生成部１０を有してもよい。参照信号生成部１０は誤差信号ｅ（ｉ）に基づいて参照信号ｘ（ｉ）を生成する。参照信号生成部１０を有さない場合には、誤差信号ｅ（ｉ）を参照信号ｘ（ｉ）として用いる。ＡＤＦ部５は、参照信号ｘ（ｉ）に基づき二次騒音信号ｙ（ｉ）を出力する。Ｃｈａｔ部６は、出力端４２から入力端４３までの音響伝達特性を模擬した模擬音響伝達特性で参照信号ｘ（ｉ）を補正して濾波参照信号ｒ（ｉ）を出力する。ＬＭＳ演算部７は、誤差信号ｅ（ｉ）と濾波参照信号ｒ（ｉ）とステップサイズパラメータμ（ｉ）とを用いてＡＤＦ部５のフィルタ係数ｗ（ｋ，ｉ）を更新する。μ調整部８はステップサイズパラメータμ（ｉ）を決定する。μ調整部８は、参照信号ｘ（ｉ）と濾波参照信号ｒ（ｉ）と誤差信号ｅ（ｉ）のうちの少なくとも１つの信号の振幅に相当する代表入力値ｄ（ｉ）を算出するように動作する。また、μ調整部８は、参照信号ｘ（ｉ）と濾波参照信号ｒ（ｉ）と誤差信号ｅ（ｉ）のうちの上記少なくとも１つの信号の振幅が所定の振幅であるときの代表入力値ｄ（ｉ）である基準代表入力値ｄＲＥＦと、代表入力値ｄ（ｉ）が基準代表入力値ｄＲＥＦである場合にフィルタ係数ｗ（ｋ，ｉ）が収束するステップサイズパラメータμ（ｉ）の値である所定の基準ステップサイズパラメータμＲＥＦとを記憶するように動作する。また、μ調整部８は、基準代表入力値ｄＲＥＦの代表入力値ｄ（ｉ）に対する比を基準ステップサイズパラメータμＲＥＦに乗じることによりステップサイズパラメータμ（ｉ）を算出するように動作する。上記の動作により能動騒音低減装置３０１は騒音Ｎ０を低減する。
【０２７７】
基準ステップサイズパラメータμＲＥＦは、代表入力値ｄ（ｉ）が基準代表入力値ｄＲＥＦである場合にフィルタ係数ｗ（ｋ，ｉ）が収束するステップサイズパラメータμ（ｉ）の値の最大値であってもよい。
【０２７８】
基準代表入力値ｄＲＥＦは、参照信号ｘ（ｉ）と濾波参照信号ｒ（ｉ）と誤差信号ｅ（ｉ）のうちの上記少なくとも１つの信号の振幅の最大値に相当してもよい。
【０２７９】
基準ステップサイズパラメータμＲＥＦに乗じる係数の上限値と下限値のうちの少なくも一方の値が設定されていてもよい。また、この係数は固定小数点のフォーマットを有する信号処理装置３０４のレジスタ４Ｒ上で表されるディジタル値であってもよい。この場合には、μ調整部８はこの係数の小数点の位置を変えることでこの係数の上限値と下限値のうちの上記少なくとも一方の値を設定する。
【０２８０】
能動騒音低減装置３０１は空間Ｓ１を有する移動体３０２に搭載されるように構成されている。騒音Ｎ０は空間Ｓ１に生じ、二次騒音源２は空間Ｓ１で二次騒音Ｎ１を発生する。上記残留音は空間Ｓ１で発生する。
【０２８１】
（実施の形態４）
図１４は本発明の実施の形態４における能動騒音低減装置４０１のブロック図である。図１５は能動騒音低減装置４０１が搭載された移動体４０２の概略図である。図１４と図１５において、図１２と図１３に示す実施の形態３における能動騒音低減装置３０１と移動体３０２と同じ部分には同じ参照番号を付す。
【０２８２】
実施の形態３における能動騒音低減装置３０１は１つの二次騒音源２と１つの誤差信号源３と信号処理装置３０４とを備える。能動騒音低減装置４０１は信号処理装置４０４と少なくとも１つの二次騒音源２ηと少なくとも１つの誤差信号源３ζとで空間Ｓ１の騒音を低減することができる。
【０２８３】
実施の形態４における能動騒音低減装置４０１は４つの二次騒音源２０〜２３と４つの誤差信号源３０〜３３とを備えるｃａｓｅ（４，４）のシステム構成である。実施の形態４ではｃａｓｅ（４，４）のシステムを一例として示すが、二次騒音源２ηと誤差信号源３ζの数は４個に限らず、互いに異なるｃａｓｅ（η，ζ）の構成であってもよい。
【０２８４】
実施の形態４の説明では、同数を示す符号には参照信号生成部１０ηによって生成される参照信号の数「ξ」、二次騒音源の数「η」、誤差信号源の数「ζ」など同じ添え字を付す。またＣｈａｔ部６０ηζなど複数個の要素を有する場合には複数の添え字を付して表し、例えば「６０ηζ」はη個の二次騒音源がそれぞれζ個の誤差信号源と関連していることを示しており、（η×ζ）個の成分を持つ。
【０２８５】
信号処理装置４０４は、誤差信号源３ζの出力する誤差信号ｅζ（ｉ）を取得する複数の入力端４３ζと、二次騒音源２ηに対して二次騒音信号ｙη（ｉ）を出力する複数の出力端４２ηと、二次騒音信号ｙη（ｉ）を算出する複数の信号処理部４０４ηで構成される。信号処理装置４０４はサンプリング周期Ｔｓで動作する。１つの信号処理装置４０４ではサンプリング周期Ｔｓ内で処理が完了しないｃａｓｅ（η，ζ）のシステムでは複数の信号処理装置を用いてもよい。
【０２８６】
信号処理部４０４ηは参照信号生成部１０ηとそれぞれ複数のＡＤＦ部５ξηとＣｈａｔ部６ξηζとＬＭＳ演算部７ξηとμ調整部８ξηと、複数の信号を加算して得られた信号を出力する信号加算器９ηとを備える。
【０２８７】
参照信号生成部１０ηは、少なくとも１つの誤差信号ｅζ（ｉ）に基づく少なくとも１つの参照信号ｘξ（ｉ）を出力する。参照信号生成部１０ηは、例えば各誤差信号ｅζ（ｉ）それぞれに対応するζ個の参照信号ｘξ（ｉ）を出力しても良いし、ζ個の誤差信号ｅζ（ｉ）から１つの参照信号ｘ（ｉ）を出力しても良いし、代表する１つの誤差信号ｅζ（ｉ）から複数の参照信号ｘξ（ｉ）を出力しても良い。実施の形態４では４個の誤差信号ｅ０（ｉ）〜ｅ３（ｉ）に基づき、４個の参照信号ｘ０（ｉ）〜ｘ３（ｉ）を出力する例を示している。さらに、本実施の形態では各信号処理部４０４ηに参照信号生成部１０ηを有する構成としているが、信号処理装置４０４に１つの参照信号生成部１０を有し、参照信号生成部１０で生成された参照信号ｘξ（ｉ）が信号処理部４０４ηに入力される構成としてもよい。
【０２８８】
以下に信号処理部４０４ηの動作を説明する。二次騒音源２０を駆動する二次騒音信号ｙ０（ｉ）を出力する信号処理部４０４０は、参照信号生成部１００より出力される参照信号ｘξ（ｉ）と同数の４組のＡＤＦ部５００〜５３０とＬＭＳ演算部７００〜７３０とμ調整部８００〜８３０と、信号加算器９０と、参照信号生成部１００の出力する参照信号ｘ０（ｉ）〜ｘ３（ｉ）の数と誤差信号源３０〜３３の数の積の１６個のＣｈａｔ部６０００〜６３０３とを備える。
【０２８９】
まず、参照信号ｘ０（ｉ）に関する一組のＡＤＦ部５００とＬＭＳ演算部７００とμ調整部８００およびＣｈａｔ部６００ζに関しての動作を示す。ＡＤＦ部５００は二次騒音信号ｙ００（ｎ）を（数９７）のようにフィルタ係数ｗ００（ｋ，ｎ）と参照信号ｘ０（ｉ）をフィルタリング演算することにより求める。
【０２９０】
【数９７】
2014006846.tif 000099
【０２９１】
Ｃｈａｔ部６０ηζは実施の形態３における出力端４２と誤差信号ｅ（ｉ）の入力端４３との間の経路の音響伝達特性Ｃ（ｉ）を模擬したフィルタ係数Ｃ＾（ｉ）と同様に、実施の形態４における出力端４２ηと誤差信号ｅζ（ｉ）の入力端４３ζとの間の音響伝達特性Ｃηζ（ｉ）を模擬したフィルタ係数Ｃ＾ηζ（ｉ）をそれぞれ有している。実施の形態４でもＣｈａｔ部６ξηζは時不変なフィルタ係数Ｃ＾ηζとする。信号処理部４０４０は誤差信号ｅζ（ｉ）の数分４つのＣｈａｔ部６０００〜６００３を有しており、このフィルタ係数Ｃ＾００〜Ｃ＾０３を（数９８）で表す。
【０２９２】
【数９８】
2014006846.tif 000100
【０２９３】
Ｃｈａｔ部６００ζは（数９８）に示すフィルタ係数Ｃ＾０ζと参照信号Ｘ０（ｎ）とを（数９９）で示すフィルタリング演算して濾波参照信号ｒ００ζ（ｎ）を出力する。
【０２９４】
【数９９】
2014006846.tif 000101
【０２９５】
ここで参照信号Ｘ０（ｎ）は、（数１００）で示す現時点のｎ番目のステップから（Ｎｃ−１）ステップ分過去までのＮｃ個の参照信号ｘ０（ｉ）で構成されるベクトルである。
【０２９６】
【数１００】
2014006846.tif 000102
【０２９７】
μ調整部８００は予め定めた基準となるステップサイズパラメータである所定の基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，００ζと、参照信号ｘ０（ｉ）と濾波参照信号ｒ００ζ（ｉ）と誤差信号ｅζ（ｉ）のうち少なくとも１つの信号に基づき、現時点であるｎ番目のステップでのステップサイズパラメータμ００ζ（ｎ）を出力する。
【０２９８】
ＬＭＳ演算部７００は、（数９９）で求めたそれぞれ４つの濾波参照信号Ｒ００ζ（ｎ）と誤差信号ｅζ（ｎ）とステップサイズパラメータμ００ζ（ｎ）とを用いて、ＡＤＦ部５００のフィルタ係数Ｗ００（ｎ）を（数１０１）のように更新する。
【０２９９】
【数１０１】
2014006846.tif 000103
【０３００】
ここで、濾波参照信号Ｒ００ζ（ｎ）は参照信号ｘ０（ｉ）が模擬音響伝達特性Ｃ＾０ζによってフィルタリングされた濾波参照信号ｒ００ζ（ｉ）によって（数１０２）で示すように構成される。
【０３０１】
【数１０２】
2014006846.tif 000104
【０３０２】
また、ＡＤＦ部５００のフィルタ係数Ｗ００（ｎ）は（数１０３）で表す。
【０３０３】
【数１０３】
2014006846.tif 000105
【０３０４】
（数１０１）によれば、濾波参照信号Ｒ００ζ（ｎ）と誤差信号ｅζ（ｎ）はステップサイズパラメータμ００ζ（ｎ）が示す度合いでフィルタ係数Ｗ００（ｎ）の更新に寄与する。
【０３０５】
次に、他の３つの参照信号ｘ１（ｉ）〜ｘ３（ｉ）に応じて二次騒音信号ｙ１０（ｉ）〜ｙ３０（ｉ）を求める３組のＡＤＦ部５１０〜５３０とＬＭＳ演算部７１０〜７３０とμ調整部８１０〜８３０と、Ｃｈａｔ部６１０ζ〜６３０ζとに関して、二次騒音信号ｙ００（ｉ）を求める動作を一般化する。
【０３０６】
ＡＤＦ部５ξ０が参照信号ｘξ（ｉ）をフィルタリング演算することによって求められる現時点の二次騒音信号ｙξ０（ｎ）は（数１０４）で得られる。
【０３０７】
【数１０４】
2014006846.tif 000106
【０３０８】
Ｃｈａｔ部６ξ０ζは（数９８）に示すフィルタ係数Ｃ＾０ζと（数１０５）に示す参照信号Ｘξ（ｎ）より（数１０６）の演算によって濾波参照信号ｒξ０ζ（ｎ）を出力する。
【０３０９】
【数１０５】
2014006846.tif 000107
【０３１０】
【数１０６】
2014006846.tif 000108
【０３１１】
濾波参照信号ｒξ０ζ（ｉ）からなるＮ行１列の濾波参照信号Ｒξ０ζ（ｎ）は（数１０７）で示される。
【０３１２】
【数１０７】
2014006846.tif 000109
【０３１３】
μ調整部８ξ０は基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，ξ０ζと、参照信号ｘξ（ｉ）と濾波参照信号ｒξ０ζ（ｉ）と誤差信号ｅζ（ｉ）のうち少なくとも１つの信号に基づき、現時点のステップサイズパラメータμξ０ζ（ｎ）を出力する。
【０３１４】
ＬＭＳ演算部７ξ０は、（数１０８）で示すフィルタ係数Ｗξ０（ｎ）を（数１０９）のように更新する。
【０３１５】
【数１０８】
2014006846.tif 000110
【０３１６】
【数１０９】
2014006846.tif 000111
【０３１７】
信号加算器９０は、このようにして得られた４つの二次騒音信号ｙ００（ｎ）〜ｙ３０（ｎ）を（数１１０）で示すように合計して、二次騒音源２０に供給される二次騒音信号ｙ０（ｎ）を生成する。
【０３１８】
【数１１０】
2014006846.tif 000112
【０３１９】
他の二次騒音源２１〜２３を含む二次騒音源２ηへ二次騒音信号ｙη（ｉ）を出力する信号処理部４０４ηについては、信号処理部４０４０の動作を展開して示す。
【０３２０】
ＡＤＦ部５ξηは、フィルタ係数ｗξη（ｋ，ｎ）と参照信号ｘξ（ｉ）を用いて現時点であるｎ番目のステップでの二次騒音信号ｙξη（ｎ）を、（数１１１）で示すフィルタリング演算すなわち畳み込み演算することにより求める。
【０３２１】
【数１１１】
2014006846.tif 000113
【０３２２】
Ｃｈａｔ部６ξηζは、出力端４２ηと誤差信号ｅζ（ｉ）の入力端４３ζとの間の音響伝達特性Ｃηζ（ｉ）を模擬した（数１１２）に示す時不変なフィルタ係数Ｃ＾ηζを有している。
【０３２３】
【数１１２】
2014006846.tif 000114
【０３２４】
実施の形態４では４つの二次騒音源２ηがそれぞれ４つの誤差信号源３ζに対する経路を有するので、１６個のフィルタを持つ。
【０３２５】
Ｃｈａｔ部６ξηζは（数１１２）に示すフィルタ係数Ｃ＾ηζと（数１０５）に示す参照信号Ｘξ（ｎ）より、（数１１３）で濾波参照信号ｒξηζ（ｎ）を算出する。
【０３２６】
【数１１３】
2014006846.tif 000115
【０３２７】
濾波参照信号ｒξηζ（ｉ）からなるＮ行１列の濾波参照信号Ｒξηζ（ｎ）は（数１１４）で示される。
【０３２８】
【数１１４】
2014006846.tif 000116
【０３２９】
μ調整部８ξηは基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，ξηζと、参照信号ｘξ（ｉ）と濾波参照信号ｒξηζ（ｉ）と誤差信号ｅζ（ｉ）のうち少なくとも１つの信号に基づき、現時点のステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）を出力する。
【０３３０】
ＬＭＳ演算部７ξηは、（数１１５）で示すフィルタ係数Ｗξη（ｎ）を（数１１６）のように更新する。
【０３３１】
【数１１５】
2014006846.tif 000117
【０３３２】
【数１１６】
2014006846.tif 000118
【０３３３】
信号加算器９ηは二次騒音信号ｙξη（ｎ）を（数１１７）で示すように合計して二次騒音源２ηに供給される二次騒音信号ｙη（ｎ）を生成する。
【０３３４】
【数１１７】
2014006846.tif 000119
【０３３５】
以上のように、能動騒音低減装置４０１は（数１１６）に基づいてサンプリング周期ＴｓごとにＡＤＦ部５ξηのフィルタ係数Ｗξη（ｎ）を更新することで、複数の誤差信号源３ζの位置で騒音Ｎ０を打ち消す最適な二次騒音信号ｙη（ｎ）を求めることができ、空間Ｓ１内で騒音Ｎ０を低減することができる。
【０３３６】
次にμ調整部８ξηにおける現時点であるｎ番目のステップのステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）を算出する動作に関して、信号処理部４０４ηの動作と同様に、参照信号ｘ０（ｉ）誤差信号ｅ０（ｉ）とに基づき二次騒音信号ｙ０（ｉ）を出力する系のμ調整部８００の動作を説明し、それを一般化する。
【０３３７】
μ調整部８００は、移動体４０２の基準となる走行条件における濾波参照信号ｒ００ζ（ｉ）である基準濾波参照信号ｒＲＥＦ，００ζ（ｉ）に基づく基準代表入力値ｄＲＥＦ，００ζと基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，００ζを記憶する。さらに、μ調整部８００は基準代表入力値ｄＲＥＦ，００ζに対応する代表入力値ｄ００ζ（ｎ）を濾波参照信号ｒ００ζ（ｉ）に基づいて求める。
【０３３８】
μ調整部８００は、記憶した基準代表入力値ｄＲＥＦ，００ζと基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，００ζと代表入力値ｄ００ζ（ｎ）からステップサイズパラメータμ００ζ（ｎ）を算出する。
【０３３９】
実施の形態４では実施の形態３と同様に、濾波参照信号ｒ００ζ（ｉ）の振幅が最大となる走行条件を基準走行条件に設定し、基準代表入力値ｄＲＥＦ，００ζと基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，００ζを定める動作を説明する。基準走行条件におけるある時点であるｌ番目のステップから（Ｎｌ−１）ステップ分過去までの基準濾波参照信号ｒＲＥＦ，００ζ（ｉ）で構成されるＮｌ行１列のベクトルである基準濾波参照信号ＲＲＥＦ，００ζを（数８３）同様に（数１１８）で定義する。
【０３４０】
【数１１８】
2014006846.tif 000120
【０３４１】
基準代表入力値ｄＲＥＦ，００ζは（数１１８）に示す基準濾波参照信号ＲＲＥＦ，００ζに基づき、例えば（数８４）、（数８５）と同様に（数１１９）、（数１２０）で示す実効値や平均値の二乗によって定数として与えることができる。
【０３４２】
【数１１９】
2014006846.tif 000121
【０３４３】
【数１２０】
2014006846.tif 000122
【０３４４】
４つの基準代表入力値ｄＲＥＦ，０００〜ｄＲＥＦ，００３は、例えば基準代表入力値ｄＲＥＦ，０００を（数１１９）で定義し、基準代表入力値ｄＲＥＦ，００１〜ｄＲＥＦ，００３を（数１２０）で定義するなど、互いに異なる定義を採用してもよい。また、基準代表入力値ｄＲＥＦ，００ζの算出に用いる基準濾波参照信号ｒＲＥＦ，００ζ（ｉ）の数Ｎｌは互いに異なってもよい。
【０３４５】
基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，００ζは例えば（数８６）と同様に、基準濾波参照信号ＲＲＥＦ，００ζの自己相関行列の最大固有値λＲＥＦ，ＭＡＸ，００ζにより（数１２１）で表される。
【０３４６】
【数１２１】
2014006846.tif 000123
【０３４７】
代表入力値ｄ００ζ（ｎ）は、現時点であるｎ番目のステップから（Ｎｍ−１）ステップ分過去までのＮｍ個の濾波参照信号ｒ００ζ（ｉ）である（数１２２）に示す濾波参照信号Ｒｍ，００ζ（ｎ）に基づいて求める。
【０３４８】
【数１２２】
2014006846.tif 000124
【０３４９】
基準代表入力値ｄＲＥＦ，００ζが（数１１９）で表される場合には（数１２３）で、（数１２０）で表される場合には（数１２４）で求められる。
【０３５０】
【数１２３】
2014006846.tif 000125
【０３５１】
【数１２４】
2014006846.tif 000126
【０３５２】
代表入力値ｄ００ζ（ｎ）は基準代表入力値ｄＲＥＦ，００ζと対応する定義で求めるので、例えば基準代表入力値ｄＲＥＦ，０００を（数１１９）で定義し、基準代表入力値ｄＲＥＦ，００１〜ｄＲＥＦ，００３を（数１２０）で定義するなど、基準代表入力値ｄＲＥＦ，００ζに互いに異なる定義を採用する場合は、代表入力値ｄ００ζ（ｎ）も代表入力値ｄ０００（ｎ）は（数１２３）で定義し、代表入力値ｄ００１（ｎ）〜ｄ００３（ｎ）は（数１２４）で定義する。
【０３５３】
現時点であるｎ番目のステップにおけるステップサイズパラメータμ００ζ（ｎ）は、例えば（数９０）と同様に、基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，００ζを基準代表入力値ｄＲＥＦ，００ζに対する代表入力値ｄ００ζ（ｎ）の比で除算することにより（数１２５）で求める。
【０３５４】
【数１２５】
2014006846.tif 000127
【０３５５】
このように、μ調整部８００がステップサイズパラメータμ００ζ（ｉ）を決定することにより、参照信号ｘ０（ｉ）が大きい場合でもＡＤＦ部５００のフィルタ係数Ｗ００（ｉ）が発散しない。さらに、参照信号ｘ０（ｉ）が小さい場合でもフィルタ係数Ｗ００（ｉ）の収束速度を高くできる。
【０３５６】
μ調整部８ξηの場合には、基準走行条件における複数の基準濾波参照信号ｒＲＥＦ，ξηζ（ｉ）それぞれに基づく基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξηζと基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，ξηζと、各基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξηζに対応する代表入力値ｄξηζ（ｎ）から現時点であるｎ番目のステップのステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）を算出する。
【０３５７】
基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξηζは基準走行条件における基準濾波参照信号ＲＲＥＦ，ξηζに基づき、例えば（数１１９）と同様に（数１２６）によって定数として与えることができる。
【０３５８】
【数１２６】
2014006846.tif 000128
【０３５９】
基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξηζはそれぞれ異なる定義を採用してよく、異なる基準走行条件を採用してもよいが、基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，ξηζは基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξηζと対応する走行条件で定める必要がある。
【０３６０】
代表入力値ｄξηζ（ｎ）は、（数１２７）で示す濾波参照信号Ｒｍ，ξηζに基づき、基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξηζが（数１２６）で表される場合には（数１２８）で求められる。
【０３６１】
【数１２７】
2014006846.tif 000129
【０３６２】
【数１２８】
2014006846.tif 000130
【０３６３】
（数１２７）と同様に、現時点であるｎ番目のステップにおけるステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）は基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，ξηζを基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξηζに対する代表入力値ｄξηζ（ｎ）の比で除算することにより（数１２９）で求める。
【０３６４】
【数１２９】
2014006846.tif 000131
【０３６５】
以上のように、μ調整部８ξηがステップサイズパラメータμξηζ（ｉ）を決定することにより、参照信号ｘξ（ｉ）が大きい場合でもすべてのＡＤＦ部５ξηのフィルタ係数Ｗξη（ｉ）が発散せずに能動騒音低減装置４０１が安定して動作する。さらに、参照信号ｘξ（ｉ）が小さい場合でもフィルタ係数Ｗξη（ｉ）の収束速度が高く、能動騒音低減装置４０１は効果的に騒音Ｎ０を低減することができる。
【０３６６】
実際の動作では、実施の形態４においても実施の形態３と同様に、（数９２）、（数９２）のように時不変の定数部分をαξηζとしてまとめて記憶することで、演算量を低減することができる。例えば、基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξηζを（数１２６）で、代表入力値ｄξηζを（数１２８）で定義する場合は、（数１３０）、（数１３１）のようにまとめることができる。
【０３６７】
【数１３０】
2014006846.tif 000132
【０３６８】
【数１３１】
2014006846.tif 000133
【０３６９】
しかしながら、能動騒音低減装置４０１は上記の式にしたがって動作すると、ステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）を更新するための代表入力値ｄξηζ（ｎ）や定数αξηζの数は参照信号生成部１０ηの出力する参照信号ｘξ（ｉ）の数と誤差信号源３ζの数と二次騒音源２ηの数との積となるので、実施の形態４では（４×４×４＝６４）と大きく、信号処理装置４０４での演算負荷が大きくなる。
【０３７０】
移動体４０２に能動騒音低減装置４０１を搭載するような場合において、例えばＣｈａｔ部６ηζのフィルタ係数Ｃ＾ηζを時不変とすると、基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξηζに対する代表入力値ｄξηζ（ｉ）の比の計算にフィルタ係数Ｃ＾ηζの変動を考慮しなくてもよい。また、例えば凹凸の大きい路面を走行するときには、基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξηζに対する代表入力値ｄξηζ（ｉ）の比が大きくなるなど、基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，ξηζに乗じられる値は同一傾向で変化することが多い。そこで、少なくとも１つの基準濾波参照信号ＲＲＥＦ，ξηζと濾波参照信号Ｒｍ，ξηζ（ｉ）とのセットを代表して採用し、基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξηζと代表入力値ｄξηζ（ｉ）とを算出し、各基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，ξηζを調整してもよい。このとき、基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，ξηζは代表して採用した基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξηζを定めた基準走行条件での値を使用することが望ましい。
【０３７１】
例えば実施の形態４において、μ調整部８ξηの演算にＣｈａｔ部６００によって出力される４つの基準濾波参照信号ＲＲＥＦ，０００〜ＲＲＥＦ，３００と濾波参照信号Ｒ０００（ｎ）〜Ｒ３００（ｎ）とのセットを代表して採用する場合、ステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）は基準代表入力値（ｄＲＥＦ，ξ＝ｄＲＥＦ，ξ００）と代表入力値（ｄξ（ｎ）＝ｄξ００（ｎ））の比を用いて（数１３２）で求めることができる。
【０３７２】
【数１３２】
2014006846.tif 000134
【０３７３】
同様に実施の形態４において、μ調整部８ξηの演算に基準走行条件での基準濾波参照信号ｒＲＥＦ，０ηζ（ｉ）と濾波参照信号ｒ０ηζ（ｉ）とを代表して採用する場合、ステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）は基準代表入力値（ｄＲＥＦ，ηζ＝ｄＲＥＦ，０ηζ〜ｄＲＥＦ，３ηζ）と代表入力値（ｄηζ（ｎ）＝ｄ０ηζ（ｎ）〜ｄ３ηζ（ｎ））を用いて（数１３３）で求める。
【０３７４】
【数１３３】
2014006846.tif 000135
【０３７５】
（数１３２）や（数１３３）ではステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）の演算数は削減されないが、代表入力値ｄξηζ（ｎ）の数は（数１３３）では（１×４×４＝１６）、（数１３２）では（４×１×１＝４）とすることができ、信号処理装置４０４での演算負荷を低減できる。
【０３７６】
さらに、いくつかの基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，ξηζを同一値に設定できる場合には代表入力値ｄξηζ（ｉ）だけでなく定数αξηζの数も削減でき、ステップサイズパラメータμξηζ（ｉ）の演算数を減らすことが可能となる。
【０３７７】
例えば各二次騒音信号ｙη（ｉ）を４つの誤差信号源３ζの位置を均等の重みで低減するように算出するように動作する場合、基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，ξη０〜μＲＥＦ，ξη３は同一の基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，ξηを採用してもよい。この基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，ξηに加えて、（数１３２）のように基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξと代表入力値ｄξ（ｎ）を用いる場合には、ステップサイズパラメータμξη（ｎ）を（数１３４）で求めることができる。
【０３７８】
【数１３４】
2014006846.tif 000136
【０３７９】
この（数１３４）に示すステップサイズパラメータμξη（ｎ）を用いると、（数１１６）に示すＬＭＳ演算部７ξηの演算は（数１３５）に変換でき、演算が必要な代表入力値ｄξηζ（ｎ）の数が（４×１×１＝４）に削減できるだけでなく、ステップサイズパラメータμξηζの演算もステップサイズパラメータ（μξη（ｎ）＝μξη０（ｎ）〜μξη３（ｎ））の（４×１×４＝１６）に削減することができ、消費電力の低減や処理速度の向上を実現できる。
【０３８０】
【数１３５】
2014006846.tif 000137
【０３８１】
実施の形態４においても実施の形態３と同様に、基準濾波参照信号ｒＲＥＦ，ξηζ（ｉ）を事前に実験やシミュレーションで得なくとも、移動体４０２の走行開始時の濾波参照信号ｒξηζ（ｌ）、（ｌは小さい整数）を基準濾波参照信号ｒＲＥＦ，ξηζ（ｉ）として用いてもよい。さらには能動騒音低減装置４０１では、動作中に濾波参照信号ｒξηζ（ｉ）の振幅が基準走行条件の基準濾波参照信号ｒＲＥＦ，ξηζ（ｉ）の振幅の最大値を上回るなどの特定の条件を満たす場合に基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξηζおよび基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，ξηζを各々更新することも可能である。また、能動騒音低減装置４０１でも、ＡＤＦ部５ξηはＦｘＬＭＳアルゴリズムのみならず、射影アルゴリズムやＳＨＡＲＦアルゴリズム、周波数領域ＬＭＳアルゴリズムなどステップサイズパラメータを用いた適応アルゴリズムを用いるＡＤＦ部５ξηであっても同様の効果が得られる。さらに、能動騒音低減装置４０１では、サンプリング周期Ｔｓ毎にＡＤＦ部５ξηのすべてのフィルタ係数Ｗξη（ｉ）やステップサイズパラメータμξηζ（ｉ）を更新せず、いくつかのフィルタ係数Ｗξη（ｉ）やステップサイズパラメータμξηζ（ｉ）を順次更新する方法や、騒音低減への寄与度が低いＡＤＦ部５ξηおよび付随するＬＭＳ演算部７ξηとμ調整部８ξηとの演算を行わないことで、信号処理装置４０４の演算負荷を低減できる。
【０３８２】
さらには、μ調整部８ξηは、複数の代表入力値ｄξηζ（ｉ）と、その代表入力値ｄξηζ（ｉ）ごとに（数１２６）に基づいて算出された複数のステップサイズパラメータμξηζ（ｉ）の組み合わせデータテーブルを記憶してもよい。μ調整部８ξηは、代表入力値ｄ（ｎ）の値に応じたステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）の値をデータテーブルから読み出すことで、ステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）を短時間で調整できる。また、走行条件の変化が能動騒音低減装置４０１のサンプリング周期Ｔｓよりも緩やかな場合には、μ調整部８ηζは現時点のｎ番目のステップにおけるステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）を、現時点での濾波参照信号Ｒｍ，ξηζ（ｎ）の代わりに現時点より前の濾波参照信号Ｒｍ，ξηζ（ｎ−β）、（βは正の整数）を使用して求めてもよい。
【０３８３】
図１６は、実施の形態４における一例の能動騒音低減装置５０１のブロック図である。能動騒音低減装置５０１は、実施の形態４の特別な場合の例として、参照信号生成部１０ηを使用せず、４つの誤差信号ｅζ（ｉ）をそのまま参照信号ｘξ（ｉ）として動作する。換言すると、参照信号生成部１０ηは、４つの誤差信号ｅζ（ｉ）をそのまま参照信号ｘξ（ｉ）として出力する。ここでは参照信号ｘξ（ｉ）として出力された誤差信号ｅζ（ｉ）をｅξ（ｉ）と記す。
【０３８４】
信号処理装置５０４は信号処理装置４０４で参照信号生成部１０ηを有さず、ＡＤＦ部５ξηとＣｈａｔ部６ξηζに参照信号ｘξ（ｉ）にかわり誤差信号ｅξ（ｉ）が入力される構成となっており、二次騒音信号ｙ０（ｉ）を出力する信号処理部５０４０は、誤差信号ｅζ（ｉ）と同数の４組のＡＤＦ部５００〜５３０とＬＭＳ演算部７００〜７３０とμ調整部８００〜８３０と、信号加算器９０と、誤差信号源３０〜３３の数の二乗の数の１６個のＣｈａｔ部６０００〜６３０３とを備える。
【０３８５】
ＡＤＦ部５ξηはフィルタ係数ｗξη（ｋ，ｎ）と誤差信号ｅξ（ｉ）を用いて現時点であるｎ番目のステップでの二次騒音信号ｙξη（ｎ）を（数１３６）で示すフィルタリング演算すなわち畳み込み演算することにより求める。
【０３８６】
【数１３６】
2014006846.tif 000138
【０３８７】
Ｃｈａｔ部６ξηζは出力端４２ηと誤差信号ｅζ（ｉ）の入力端４３ζとの間の音響伝達特性Ｃηζ（ｉ）を模擬した（数１３７）に示す時不変なフィルタ係数Ｃ＾ηζを有している。
【０３８８】
【数１３７】
2014006846.tif 000139
【０３８９】
Ｃｈａｔ部６ξηζは（数１３７）に示すフィルタ係数Ｃ＾ηζと（数１３８）に示す誤差信号Ｅξ（ｎ）より（数１３９）の演算によって濾波参照信号に代わる濾波誤差信号ｒξηζ（ｎ）を出力する。
【０３９０】
【数１３８】
2014006846.tif 000140
【０３９１】
【数１３９】
2014006846.tif 000141
【０３９２】
濾波誤差信号ｒξηζ（ｉ）からなるＮ行１列の濾波誤差信号Ｒξηζ（ｎ）は（数１４０）で示される。
【０３９３】
【数１４０】
2014006846.tif 000142
【０３９４】
μ調整部８ξηは基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，ξηζと、濾波誤差信号ｒξηζ（ｉ）と誤差信号ｅζ（ｉ）のうち少なくとも１つの信号に基づき、現時点のステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）を出力する。
【０３９５】
ＬＭＳ演算部７ξηは、（数１４１）で示すフィルタ係数Ｗξη（ｎ）を（数１４２）のように更新する。
【０３９６】
【数１４１】
2014006846.tif 000143
【０３９７】
【数１４２】
2014006846.tif 000144
【０３９８】
信号加算器９ηは二次騒音信号ｙξη（ｎ）を（数１４３）で示すように合計して二次騒音源２ηに供給される二次騒音信号ｙη（ｎ）を生成する。
【０３９９】
【数１４３】
2014006846.tif 000145
【０４００】
以上のように、能動騒音低減装置５０１は（数１４２）に基づいてサンプリング周期ＴｓごとにＡＤＦ部５ξηのフィルタ係数Ｗξη（ｎ）を更新することで、複数の誤差信号源３ζの位置で騒音Ｎ０を打ち消す最適な二次騒音信号ｙη（ｎ）を求めることができ、空間Ｓ１内で騒音Ｎ０を低減することができる。
【０４０１】
次にμ調整部８ξηにおける現時点であるｎ番目のステップのステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）を算出する動作を説明する。
【０４０２】
μ調整部８ξηは、基準走行条件における複数の基準濾波誤差信号ｒＲＥＦ，ξηζ（ｉ）それぞれに基づく基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξηζと基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，ξηζと、各基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξηζに対応する代表入力値ｄξηζ（ｎ）から現時点であるｎ番目のステップのステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）を算出する。
【０４０３】
基準走行条件におけるある時点であるｌ番目のステップから（Ｎｌ−１）ステップ分過去までの基準濾波誤差信号ｒＲＥＦ，ξηζ（ｉ）で構成されるＮｌ行１列のベクトルである基準濾波誤差信号ＲＲＥＦ，ξηζを（数８３）同様に（数１４４）で定義する。
【０４０４】
【数１４４】
2014006846.tif 000146
【０４０５】
基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξηζは基準走行条件における基準濾波誤差信号ＲＲＥＦ，ξηζに基づき、例えば（数１１９）と同様に（数１４５）によって定数として与えることができる。
【０４０６】
【数１４５】
2014006846.tif 000147
【０４０７】
代表入力値ｄξηζ（ｎ）は、（数１４６）で示す濾波誤差信号Ｒｍ，ξηζに基づき、基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξηζが（数１４５）で表される場合には（数１４７）で求められる。
【０４０８】
【数１４６】
2014006846.tif 000148
【０４０９】
【数１４７】
2014006846.tif 000149
【０４１０】
現時点であるｎ番目のステップにおけるステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）は、例えば（数９０）と同様に、基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，ξηζを基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξηζに対する代表入力値ｄξηζ（ｎ）の比で除算することにより（数１４８）で求める。
【０４１１】
【数１４８】
2014006846.tif 000150
【０４１２】
以上のように、μ調整部８ξηがステップサイズパラメータμξηζ（ｉ）を決定することにより、誤差信号ｅξ（ｉ）が大きい場合でもすべてのＡＤＦ部５ξηのフィルタ係数Ｗξη（ｉ）が発散せずに能動騒音低減装置５０１が安定して動作する。さらに、誤差信号ｅξ（ｉ）が小さい場合でもフィルタ係数Ｗξη（ｉ）の収束速度が高く、能動騒音低減装置５０１は効果的に騒音Ｎ０を低減することができる。
【０４１３】
次に実施の形態３と同様に、Ｃｈａｔ部６ηζのフィルタ係数ｃ＾ηζ（ｉ）を時不変の定数ｃ＾ηζとして、基準濾波参照信号ｒＲＥＦ，ξηζ（ｉ）と濾波参照信号ｒξηζ（ｉ）の代わりに基準誤差信号ｅＲＥＦ，ξηζ（ｉ）と参照信号ｘξηζ（ｉ）を用いてステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）を算出する動作を説明する。
【０４１４】
μ調整部８ξηは、基準濾波誤差信号ｒＲＥＦ，ξηζ（ｉ）と濾波誤差信号ｒξηζ（ｉ）の代わりに基準誤差信号ｅＲＥＦ，ξ（ｉ）と誤差信号ｅ，ξ（ｉ）を用いてステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）を算出する。すなわち、（数１４６）に示す濾波誤差信号Ｒｍ，ξηζ（ｎ）の代わりに、現時点であるｎ番目のステップから（Ｎｍ−１）ステップ分過去までのＮｍ個の誤差信号ｅ（ｉ）からなるＮｍ行１列のベクトルである誤差信号Ｅｍ，ξ（ｎ）を（数１４９）で定義する。
【０４１５】
【数１４９】
2014006846.tif 000151
【０４１６】
また、基準濾波誤差信号ｒＲＥＦ，ξηζ（ｉ）である（数１４４）に示すＮｌ行１列の基準濾波誤差信号ＲＲＥＦ，ξηζの代わりに、基準走行条件のある時点であるｌ番目のステップから（Ｎｌ−１）ステップ分過去までのＮｌ個の基準誤差信号ｅＲＥＦ，ξ（ｉ）で構成されるＮｌ行１列のベクトルである基準誤差信号ＥＲＥＦ，ξを（数１５０）で定義する。
【０４１７】
【数１５０】
2014006846.tif 000152
【０４１８】
基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξは（数１５０）に示す基準誤差信号ＥＲＥＦ，ξに基づき、例えば（数１５１）で示す実効値によって定数として与えてもよい。
【０４１９】
【数１５１】
2014006846.tif 000153
【０４２０】
代表入力値ｄξ（ｉ）は基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξと対応するパラメータとして定義し、基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξが（数１５１）で表される場合には（数１４７）に示す代表入力値ｄξ（ｎ）と同様に誤差信号Ｅｍ（ｎ）から（数１５２）のように算出する。
【０４２１】
【数１５２】
2014006846.tif 000154
【０４２２】
以下、能動騒音低減装置５０１のμ調整部８ξηは（数１５１）に示す基準代表入力値ｄＲＥＦと（数１５２）に示す代表入力値ｄ（ｎ）とを用いて、（数１４８）によりｎ番目のステップでのステップサイズパラメータμ（ｎ）を求めることができる。したがってステップサイズパラメータを更新するためのパラメータの数や演算を少なくすることができるので、μ調整部８ξηの処理負荷を能動騒音低減装置４０１よりも軽くすることができる。
【０４２３】
（実施の形態５）
図１７は本発明の実施の形態５における能動騒音低減装置６０１のブロック図である。図１７において、図１４に示す実施の形態４における能動騒音低減装置４０１と同じ部分には同じ参照番号を付す。
【０４２４】
能動騒音低減装置６０１は信号処理装置６０４と少なくとも１つの二次騒音源２ηと少なくとも１つの誤差信号源３ζとで空間Ｓ１の騒音を低減することができる実施の形態４の特別な場合である。
【０４２５】
実施の形態５における能動騒音低減装置６０１は４つの二次騒音源２０〜２３と４つの誤差信号源３０〜３３とを備えるｃａｓｅ（４，４）のシステム構成である。実施の形態５ではｃａｓｅ（４，４）のシステムを一例として示すが、二次騒音源２ηと誤差信号源３ζの数は４個に限らず、互いに異なるｃａｓｅ（η，ζ）の構成であってもよい。
【０４２６】
信号処理装置６０４は、誤差信号源３ζの出力する誤差信号ｅζ（ｉ）を取得する複数の入力端４３ζと、二次騒音源２ηに対して二次騒音信号ｙη（ｉ）を出力する複数の出力端４２ηと、二次騒音信号ｙη（ｉ）を算出する複数の信号処理部６０４ηで構成される。
【０４２７】
信号処理部６０４ηはそれぞれ複数のＡＤＦ部５ζηとＣｈａｔ部６ηζとＬＭＳ演算部７ζηとμ調整部８ζηと、複数の信号を加算して得られた信号を出力する信号加算器９ηとを備え、さらに参照信号生成部１０ηを備えてもよい。
【０４２８】
参照信号生成部１０ηは、少なくとも１つの誤差信号ｅζ（ｉ）に基づく少なくとも１つの参照信号ｘξ（ｉ）を出力する。実施の形態５では、参照信号生成部１０ηが、各誤差信号ｅζ（ｉ）それぞれに対応するζ個の参照信号ｘζ（ｉ）を出力する例である。
【０４２９】
ＡＤＦ部５ζηは二次騒音信号ｙζη（ｎ）を（数１５３）のようにフィルタ係数ｗζη（ｋ，ｎ）と参照信号ｘζ（ｉ）をフィルタリング演算すなわち畳み込み演算することにより求める。
【０４３０】
【数１５３】
2014006846.tif 000155
【０４３１】
Ｃｈａｔ部６ηζは出力端４２ηと誤差信号ｅζ（ｉ）の入力端４３ζとの間の音響伝達特性Ｃηζ（ｉ）を模擬した（数１５４）に示す時不変なフィルタ係数Ｃ＾ηζを有している。
【０４３２】
【数１５４】
2014006846.tif 000156
【０４３３】
Ｃｈａｔ部６ηζは（数１５４）に示すフィルタ係数Ｃ＾ηζと参照信号Ｘζ（ｎ）とを（数１５５）で示すフィルタリング演算して濾波参照信号ｒζη（ｎ）を算出する。
【０４３４】
【数１５５】
2014006846.tif 000157
【０４３５】
ここで参照信号Ｘζ（ｎ）は、（数１５６）で示す現時点のｎ番目のステップから（Ｎｃ−１）ステップ分過去までのＮｃ個の誤差信号ｅζ（ｉ）（＝ｘζ（ｉ））で構成されるベクトルである。
【０４３６】
【数１５６】
2014006846.tif 000158
【０４３７】
濾波参照信号ｒζη（ｉ）からなるＮ行１列の濾波参照信号Ｒζη（ｎ）は（数１５７）で示される。
【０４３８】
【数１５７】
2014006846.tif 000159
【０４３９】
μ調整部８ζηは基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，ζηと、参照信号ｘζ（ｉ）と濾波参照信号ｒζη（ｉ）と誤差信号ｅζ（ｉ）のうち少なくとも１つの信号に基づき、現時点のステップサイズパラメータμζη（ｎ）を出力する。
【０４４０】
ＬＭＳ演算部７ζηは、（数１５８）で示すフィルタ係数Ｗζη（ｎ）を（数１５９）のように更新する。
【０４４１】
【数１５８】
2014006846.tif 000160
【０４４２】
【数１５９】
2014006846.tif 000161
【０４４３】
信号加算器９ηは二次騒音信号ｙζη（ｎ）を（数１６０）で示すように合計して、二次騒音源２ηに供給される二次騒音信号ｙη（ｎ）を生成する。
【０４４４】
【数１６０】
2014006846.tif 000162
【０４４５】
実施の形態４における能動騒音低減装置４０１では、フィルタ係数Ｗ０η（ｋ，ｎ）は誤差信号ｅ０（ｉ）〜ｅ３（ｉ）で更新される。実施の形態５における能動騒音低減装置６０１では、フィルタ係数Ｗ０η（ｋ，ｎ）は誤差信号ｅ０（ｉ）で更新される。つまり、ζと一致しない誤差信号は用いられない。
【０４４６】
以上のように、能動騒音低減装置６０１は（数１５９）に基づいてサンプリング周期ＴｓごとにＡＤＦ部５ζηのフィルタ係数Ｗζη（ｎ）を更新することで、複数の誤差信号源３ζの位置で騒音Ｎ０を打ち消す最適な二次騒音信号ｙη（ｎ）を求めることができ、空間Ｓ１内で騒音Ｎ０を低減することができる。
【０４４７】
次にμ調整部８ζηにおける現時点であるｎ番目のステップのステップサイズパラメータμζη（ｎ）を算出する動作を説明する。
【０４４８】
μ調整部８ζηは、基準走行条件における複数の基準濾波参照信号ｒＲＥＦ，ζη（ｉ）それぞれに基づく基準代表入力値ｄＲＥＦ，ζηと基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，ζηと、各基準代表入力値ｄＲＥＦ，ζηに対応する代表入力値ｄζη（ｎ）から現時点であるｎ番目のステップのステップサイズパラメータμζη（ｎ）を算出する。
【０４４９】
基準走行条件におけるある時点であるｌ番目のステップから（Ｎｌ−１）ステップ分過去までの基準濾波誤差信号ｒＲＥＦ，ζη（ｉ）で構成されるＮｌ行１列のベクトルである基準濾波誤差信号ＲＲＥＦ，ζηを（数８４）同様に（数１６１）で定義する。
【０４５０】
【数１６１】
2014006846.tif 000163
【０４５１】
基準代表入力値ｄＲＥＦ，ζηは基準走行条件における基準濾波参照信号ＲＲＥＦ，ζηに基づき、例えば（数８５）と同様に（数１６２）によって定数として与えることができる。
【０４５２】
【数１６２】
2014006846.tif 000164
【０４５３】
代表入力値ｄζη（ｎ）は、（数１６３）で示す濾波参照信号Ｒｍ，ζηに基づき、基準代表入力値ｄＲＥＦ，ζηが（数１６２）で表される場合には（数１６４）で求められる。
【０４５４】
【数１６３】
2014006846.tif 000165
【０４５５】
【数１６４】
2014006846.tif 000166
【０４５６】
（数１２９）と同様に、現時点であるｎ番目のステップにおけるステップサイズパラメータμζη（ｎ）は基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，ζηを基準代表入力値ｄＲＥＦ，ζηに対する代表入力値ｄζη（ｎ）の比で除算することにより（数１６５）で求める。
【０４５７】
【数１６５】
2014006846.tif 000167
【０４５８】
以上のように、μ調整部８ζηがステップサイズパラメータμζη（ｉ）を決定することにより、参照信号ｘζ（ｉ）が大きい場合でもすべてのＡＤＦ部５ζηのフィルタ係数Ｗζη（ｉ）が発散せずに能動騒音低減装置６０１が安定して動作する。さらに、参照信号ｘζ（ｉ）が小さい場合でもフィルタ係数Ｗζη（ｉ）の収束速度が高く、能動騒音低減装置６０１は効果的に騒音Ｎ０を低減することができる。
【０４５９】
（実施の形態６）
図１８は本発明の実施の形態６における能動騒音低減装置７０１のブロック図である。図１８において、図１、１２に示す実施の形態１、３における能動騒音低減装置１０１、３０１と同じ部分には同じ参照番号を付す。能動騒音低減装置７０１は参照信号源１と二次騒音源２と誤差信号源３と信号処理装置７０４とで構成される。信号処理装置７０４は、信号処理部４Ｆ、３０４Ｂと信号加算器７０９よりなる。信号処理部４Ｆは参照信号ｘ（ｉ）と誤差信号ｅ（ｉ）とに応じて二次騒音信号ｙＦ（ｉ）を出力する。信号処理部４Ｂは誤差信号ｅ（ｉ）に応じて二次騒音信号ｙＢ（ｉ）を出力する。信号加算器７０９は二次騒音信号ｙＦ（ｉ）、ｙＢ（ｉ）を加算して二次騒音信号ｙ（ｉ）を生成する。二次騒音源２が二次騒音信号ｙ（ｉ）を再生して発生させる二次騒音Ｎ１を空間Ｓ１内に生じている騒音Ｎ０に干渉させることによって騒音Ｎ０を低減する。
【０４６０】
信号処理装置７０４は、参照信号ｘ（ｉ）を取得する入力端４１と誤差信号ｅ（ｉ）を取得する入力端４３と、二次騒音信号ｙ（ｉ）を出力する出力端４２とを有する。
【０４６１】
信号処理部４Ｆは、図１に示す実施の形態１における信号処理装置４のＡＤＦ部５とＣｈａｔ部６とＬＭＳ演算部７とμ調整部８と、それぞれ同様の機能を有するＡＤＦ部５ＦとＣｈａｔ部６ＦとＬＭＳ演算部７Ｆとμ調整部８Ｆとを有する。ＡＤＦ部５Ｆは、実施の形態１におけるＡＤＦ部５と同様に、フィルタ係数と参照信号ｘ（ｉ）をフィルタリング演算すなわち畳み込み演算することにより二次騒音信号ｙＦ（ｉ）を求める。ＬＭＳ演算部７Ｆは実施の形態１におけるＬＭＳ演算部７と同様に、ＡＤＦ部５Ｆのフィルタ係数を更新する。μ調整部８Ｆは実施の形態１におけるμ調整部８と同様に、参照信号ｘ（ｉ）と濾波参照信号ｒＦ（ｉ）と誤差信号ｅ（ｉ）の少なくとも１つに応じて、ＡＤＦ部５Ｆのフィルタ係数を更新するためのステップサイズパラメータμＦ（ｉ）を決定する。
【０４６２】
信号処理部３０４Ｂは、図１２に示す実施の形態３における信号処理装置３０４のＡＤＦ部５とＣｈａｔ部６とＬＭＳ演算部７とμ調整部８と参照信号生成部１０とそれぞれ同様の機能を有するＡＤＦ部５ＢとＣｈａｔ部６ＢとＬＭＳ演算部７Ｂとμ調整部８Ｂとを有し、参照信号生成部１０Ｂを有してもよい。ＡＤＦ部５Ｂは実施の形態３におけるＡＤＦ部５と同様に、フィルタ係数と参照信号ｘＢ（ｉ）をフィルタリング演算すなわち畳み込み演算することにより二次騒音信号ｙＢ（ｉ）を求める。ＬＭＳ演算部７Ｂは実施の形態３におけるＬＭＳ演算部７と同様に、ＡＤＦ部５Ｂのフィルタ係数を更新する。μ調整部８Ｂは実施の形態３におけるμ調整部８と同様に、参照信号ｘＢ（ｉ）と濾波誤差信号ｒＢ（ｉ）と誤差信号ｅ（ｉ）の少なくとも１つに応じて、ＡＤＦ部５Ｂのフィルタ係数を更新するためのステップサイズパラメータμＢ（ｉ）を決定する。
【０４６３】
能動騒音低減装置７０１は、実施の形態１、３における能動騒音低減装置１０１、３０１と同様に、参照信号ｘ（ｉ）や誤差信号ｅ（ｉ）の大きさに関わらず、ＡＤＦ部５Ｆ、５Ｂの安定性の確保と高い収束速度とを両立できる。
【産業上の利用可能性】
【０４６４】
本発明における能動騒音低減装置は、適応フィルタ部の安定性の確保と高い収束速度とを両立でき、自動車等の車両を初めとする移動体に適用できる。
【符号の説明】
【０４６５】
１    参照信号源
２    二次騒音源
３    誤差信号源
４    信号処理装置
４Ｒ    レジスタ
５    適応フィルタ部
６    模擬音響伝達特性フィルタ部
７    最小二乗平均演算部
８    μ調整部
１０    参照信号生成部
４１    入力端（第一の入力端）
４２    出力端
４３    入力端（第二の入力端）
１０１    能動騒音低減装置
１０２    移動体
１０３    能動騒音低減装置
３０１    能動騒音低減装置
Ｓ１    空間
【図１】
2014006846.tif 000168
【図２】
2014006846.tif 000169
【図３】
2014006846.tif 000170
【図４】
2014006846.tif 000171
【図５】
2014006846.tif 000172
【図６】
2014006846.tif 000173
【図７】
2014006846.tif 000174
【図８】
2014006846.tif 000175
【図９】
2014006846.tif 000176
【図１０】
2014006846.tif 000177
【図１１】
2014006846.tif 000178
【図１２】
2014006846.tif 000179
【図１３】
2014006846.tif 000180
【図１４】
2014006846.tif 000181
【図１５】
2014006846.tif 000182
【図１６】
2014006846.tif 000183
【図１７】
2014006846.tif 000184
【図１８】
2014006846.tif 000185
【図１９】
2014006846.tif 000186
【手続補正書】
【提出日】平成26年9月30日(2014.9.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１９８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１９８】
例えば各二次騒音信号ｙη（ｉ）を４つの誤差信号源３ζの位置を均等の重みで低減するように算出するように動作する場合、基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，ξη０〜μＲＥＦ，ξη３は同一の基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，ξηを採用してもよい。この基準ステップサイズパラメータμＲＥＦ，ξηに加えて、（数６６）のように基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξと代表入力値ｄξ（ｎ）を用いる場合には、ステップサイズパラメータμξη（ｎ）を（数６８）で求めることができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０３６６】
実際の動作では、実施の形態４においても実施の形態３と同様に、（数９１）、（数９２）のように時不変の定数部分をαξηζとしてまとめて記憶することで、演算量を低減することができる。例えば、基準代表入力値ｄＲＥＦ，ξηζを（数１２６）で、代表入力値ｄξηζを（数１２８）で定義する場合は、（数１３０）、（数１３１）のようにまとめることができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０４１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０４１４】
μ調整部８ξηは、基準濾波誤差信号ｒＲＥＦ，ξηζ（ｉ）と濾波誤差信号ｒξηζ（ｉ）の代わりに基準誤差信号ｅＲＥＦ，ξ（ｉ）と誤差信号ｅξ（ｉ）を用いてステップサイズパラメータμξηζ（ｎ）を算出する。すなわち、（数１４６）に示す濾波誤差信号Ｒｍ，ξηζ（ｎ）の代わりに、現時点であるｎ番目のステップから（Ｎｍ−１）ステップ分過去までのＮｍ個の誤差信号ｅ（ｉ）からなるＮｍ行１列のベクトルである誤差信号Ｅｍ，ξ（ｎ）を（数１４９）で定義する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０４５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０４５９】
図１８は本発明の実施の形態６における能動騒音低減装置７０１のブロック図である。図１８において、図１、１２に示す実施の形態１、３における能動騒音低減装置１０１、３０１と同じ部分には同じ参照番号を付す。能動騒音低減装置７０１は参照信号源１と二次騒音源２と誤差信号源３と信号処理装置７０４とで構成される。信号処理装置７０４は、信号処理部４Ｆ、３０４Ｂと信号加算器７０９よりなる。信号処理部４Ｆは参照信号ｘ（ｉ）と誤差信号ｅ（ｉ）とに応じて二次騒音信号ｙＦ（ｉ）を出力する。信号処理部３０４Ｂは誤差信号ｅ（ｉ）に応じて二次騒音信号ｙＢ（ｉ）を出力する。信号加算器７０９は二次騒音信号ｙＦ（ｉ）、ｙＢ（ｉ）を加算して二次騒音信号ｙ（ｉ）を生成する。二次騒音源２が二次騒音信号ｙ（ｉ）を再生して発生させる二次騒音Ｎ１を空間Ｓ１内に生じている騒音Ｎ０に干渉させることによって騒音Ｎ０を低減する。
【国際調査報告】
2014006846.tif 000187
2014006846.tif 000188