(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
適応ノッチフィルタ部による制御音信号の出力から、所定位置における収音結果から得られる誤差信号の前記適応ノッチフィルタ部への入力までの経路の伝達関数と、前記経路のモデル化された伝達関数との間の位相差の余弦値及び正弦値の少なくとも一方に基づいて判定用信号を生成する判定用信号生成部と；
前記判定用信号に基づいて、制御音の出力特性を制御する出力特性制御部と；
を備えることを特徴とする能動型騒音制御装置。
【請求項２】
制御対象音と相関のある基準信号を生成する基準信号生成部を更に備える、ことを特徴とする請求項１に記載の能動型騒音制御装置。
【請求項３】
前記モデル化された伝達関数に基づいて、前記基準信号の位相を補正して参照信号を生成する参照信号生成部を更に備え、
前記判定用信号生成部は、前記誤差信号、前記参照信号、及び、前記適応ノッチフィルタ部の伝達関数に基づいて、前記判定用信号を生成し、
前記適応ノッチフィルタ部は、前記基準信号、前記参照信号及び前記誤差信号に基づいて、前記制御音信号を生成する、
ことを特徴とする請求項２に記載の能動型騒音制御装置。
【請求項４】
前記制御音に対するミュート処理を行うミュート処理部を更に備え、
前記判定用信号には、前記位相差の余弦値に対応する信号値を有する第１判定用信号が含まれ、
前記出力特性制御部は、前記第１判定用信号の値に基づいて、前記ミュート処理部による前記制御音に対するミュート処理を制御する、
ことを特徴とする請求項３に記載の能動型騒音制御装置。
【請求項５】
前記出力特性制御部は、前記第１判定用信号の値と、予め定められた第１閾値との大小関係に基づいて、前記位相差の余弦値が負となっていると判断した場合に、前記ミュート処理部に前記制御音に対するミュート処理を行わせる、ことを特徴とする請求項４に記載の能動型騒音制御装置。
【請求項６】
前記出力特性制御部は、前記第１判定用信号の値と前記第１閾値との大小関係から、前記位相差の余弦値が負であることが推定される状態が、所定時間以上にわたって継続した場合に、前記位相差の余弦値が負となっていると判断する、ことを特徴とする請求項５に記載の能動型騒音制御装置。
【請求項７】
前記出力特性制御部は、前記第１判定用信号の値と、予め定められた第２閾値との大小関係に基づいて、外乱ノイズ音が収音されていると判断した場合に、前記ミュート処理部に前記制御音に対するミュート処理を行わせる、ことを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の能動型騒音制御装置。
【請求項８】
前記判定用信号生成部は、前記制御音信号の信号レベルを検出するレベル検出部を備え、
前記判定用信号生成部は、前記レベル検出部による検出結果を利用し、前記制御音信号の信号レベルに依存しない値を有する信号として、前記第１判定用信号を生成する、
ことを特徴とする請求項４〜７のいずれか一項に記載の能動型騒音制御装置。
【請求項９】
前記判定用信号には、前記位相差の正弦値に対応する信号値を有する第２判定用信号が含まれ、
前記出力特性制御部は、前記第２判定用信号の値に基づいて、前記参照信号生成部による位相補正量を制御する、
ことを特徴とする請求項３〜７のいずれか一項に記載の能動型騒音制御装置。
【請求項１０】
前記判定用信号生成部は、前記制御音信号の信号レベルを検出するレベル検出部を備え、
前記判定用信号生成部は、前記レベル検出部による検出結果を利用し、前記制御音信号の信号レベルに依存しない値を有する信号として、前記第２判定用信号を生成する、
ことを特徴とする請求項９に記載の能動型騒音制御装置。
【請求項１１】
判定用信号生成部と、出力特性制御部とを備える能動型騒音制御装置で使用される能動型騒音制御方法であって、
前記判定用信号生成部が、適応ノッチフィルタ部からの制御音信号の出力から、所定位置における収音結果から得られる誤差信号の前記適応ノッチフィルタ部への入力までの経路の伝達関数と、前記経路のモデル化された伝達関数との間の位相差の余弦値及び正弦値の少なくとも一方に基づいて判定用信号を生成する判定用信号生成工程と；
前記出力特性制御部が、前記判定用信号に基づいて、制御音の出力特性を制御する出力特性制御工程と；
を備えることを特徴とする能動型騒音制御方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の能動型騒音制御方法を演算手段に実行させる、ことを特徴とする能動型騒音制御プログラム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の能動型騒音制御プログラムが、演算手段により読み取り可能に記録されている、ことを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、能動型騒音制御装置、能動型騒音制御方法及び能動型騒音制御プログラム、並びに、当該能動型騒音制御プログラムが記録された記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、騒音（制御対象音）の逆位相の音（制御音）を発生させて、騒音の消音制御を行う能動型騒音制御（ＡＮＣ：Active Noise Control）装置が注目されている。こうした能動型騒音制御装置は、例えば、車両の車室内で聞こえる騒音としてのエンジン音を、スピーカから出力する制御音で制御し、搭乗者の耳位置でエンジン音を低減させるために用いられる。
【０００３】
かかる能動型騒音制御装置について、採用する制御系の発散を防止するため、制御音信号のパワー（ひいては、制御音のパワー）を検出し、検出結果が所定閾値を超えた場合に、制御系の発散が発生したと判断する技術が提案されている（特許文献１参照：以下、「従来例１」という）。この従来例１の技術では、制御系の発散が発生したと判断された場合には、制御音出力を停止させるようになっている。
【０００４】
なお、従来例１の技術では、制御音出力を行うスピーカを駆動する駆動アンプの出力電圧を検出する。そして、設計上で意図した制御音信号のパワーに対して、検出された電圧値が大きければ、当該所定閾値を大きくする。一方、設計上で意図した制御音信号のパワーに対して、検出された電圧値が小さければ、当該所定閾値を小さくする。このように、所定閾値を制御することにより、構成要素の特性のばらつきに起因する装置固有の動作特性のばらつきによる発散の有無に関する誤判断を防止するようになっている。
【０００５】
また、制御系の発散に対応するための技術ではないが、能動型騒音制御装置における制御系の制御アルゴリズムとして、適応フィルタ出力から誤差信号入力までのモデル化された伝達関数の位相特性を畳み込んで制御音信号を生成するFiltered-X LMS（Least Mean Square）アルゴリズムを採用する技術が提案されている（特許文献２参照：以下、「従来例２」という）。この従来例２の技術では、Filtered-X LMSアルゴリズムを採用し、制御結果を計測するための誤差センサの計測結果の一定時間における平均値に基づき、ステップサイズパラメータの値を、過渡状態で「大」、定常状態で「小」とするように漸近的に可変とすることで、収束が速く、定常状態で安定な制御を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−３０３３８７号公報
【特許文献２】特開２００１−２５５８７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来例１の技術では、設計上で想定される正常制御動作の制御音の通常のパワー値より大きな値が、所定閾値として採用されることになる。このため、制御系の発散に伴う異常な制御音の音量が相当程度大きくなってしまった後に、制御系が発散したと判断し、制御音出力を停止させる。この結果、制御音出力を停止させるまでの間に、異音又は爆音が発生してしまう事態を招くことがあった。
【０００８】
また、Filtered-X LMSアルゴリズムを採用する制御系では、温度変化等に伴う音の伝搬環境の変化などの要因により、演算に用いられるモデル化された伝達関数の位相特性と実際の位相特性との位相差の絶対値がπ／２を超えると、動作が不安定になり発散する。
【０００９】
さらに、誤差センサであるマイクロフォンに風があたることにより発生するいわゆる吹かれ音や、当該マイクロフォンが叩かれることにより発生する打撃音は、制御系の動作を乱す外乱となる。すなわち、こうした外乱が発生すると、制御系は、当該外乱を含んだ音の消音を行うべく制御動作を実行するため、制御音が大きくなり、異音となってしまうことがある。
【００１０】
このため、能動型騒音制御に際して異音又は爆音の発生を効果的に抑制することができる技術が待望されている。かかる要請に応えることが、本発明が解決すべき課題の一つとして挙げられる。
【００１１】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、異音又は爆音の発生を効果的に抑制することができる新たな能動型騒音制御装置及び能動型騒音制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の発明は、適応ノッチフィルタ部による制御音信号の出力から、所定位置における収音結果から得られる誤差信号の前記適応ノッチフィルタ部への入力までの経路の伝達関数と、前記経路のモデル化された伝達関数との間の位相差の余弦値及び正弦値の少なくとも一方に基づいて判定用信号を生成する判定用信号生成部と；前記判定用信号に基づいて、制御音の出力特性を制御する出力特性制御部と；を備えることを特徴とする能動型騒音制御装置である。
【００１３】
請求項１１に記載の発明は、判定用信号生成部と、出力特性制御部とを備える能動型騒音制御装置で使用される能動型騒音制御方法であって、前記判定用信号生成部が、適応ノッチフィルタ部からの制御音信号の出力から、所定位置における収音結果から得られる誤差信号の前記適応ノッチフィルタ部への入力までの経路の伝達関数と、前記経路のモデル化された伝達関数との間の位相差の余弦値及び正弦値の少なくとも一方に基づいて判定用信号を生成する判定用信号生成工程と；前記出力特性制御部が、前記判定用信号に基づいて、制御音の出力特性を制御する出力特性制御工程と；を備えることを特徴とする能動型騒音制御方法である。
【００１４】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の能動型騒音制御方法を演算手段に実行させる、ことを特徴とする能動型騒音制御プログラムである。
【００１５】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の能動型騒音制御プログラムが、演算手段により読み取り可能に記録されている、ことを特徴とする記録媒体である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る能動型騒音制御装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】図１の適応ノッチフィルタ部の構成を示すブロック図である。
【図３】図１の判定用信号生成部の構成を示すブロック図である。
【図４】図１の出力特性制御部によるミュート制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】図４の外乱監視処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】図１の出力特性制御部による位相補正制御処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を、図１〜図６を参照して説明する。以下、車室内に漏れてくるエンジン音を、Filtered-X LMSアルゴリズムを採用した騒音制御による消音を行う能動型騒音制御装置を例示して、説明する。なお、以下の説明及び図面においては、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１８】
［構成］
図１には、一実施形態に係る能動型騒音制御（ＡＮＣ）装置１００の概略的な構成がブロック図にて示されている。この図１に示されるように、能動型騒音制御装置１００は、周波数検出部１１０と、正弦波発生部１１５と、ミュート処理部１２０と、π／２遅延部１２５とを備えている。また、能動型騒音制御装置１００は、参照信号生成部１３０と、適応ノッチフィルタ部１４０と、音出力部１５０とを備えている。さらに、能動型騒音制御装置１００は、収音部１６０と、判定用信号生成部１７０と、出力特性制御部１８０とを備えている。
【００１９】
上記の周波数検出部１１０は、騒音源としてのエンジンの回転を検出する不図示の回転検出センサから送られ、入力ポートＩＰＴに入力したエンジン回転信号を受ける。そして、周波数検出部１１０は、エンジン回転信号の周波数を検出し、検出結果をエンジン回転周波数に変換した後に、検出角周波数ＤＱとして、正弦波発生部１１５へ送る。
【００２０】
本実施形態では、当該エンジン回転信号はアナログ信号となっている。周波数検出部１１０は、当該アナログ信号を、内蔵するＡＤ（Analogue to Digital）変換器によりデジタル信号に変換した後、デジタル信号処理により、エンジン回転信号の周波数を検出するようになっている。なお、本実施形態では、周波数検出部１１０以降、後述する制御音信号ｙの生成までの間における信号処理は、デジタル信号処理により行われるようになっている。
【００２１】
上記の正弦波発生部１１５は、周波数検出部１１０から送られた検出角周波数ＤＱを受ける。そして、正弦波発生部１１５は、当該検出角周波数ＤＱに基づいて、次の（１）式で表される正弦波信号Ｘを生成し、生成された正弦波信号Ｘを、ミュート処理部１２０へ送る。
Ｘ（ｔ）＝ｓｉｎ（ω・ｔ）                                  …（１）
【００２２】
なお、角周波数ωとしては、検出角周波数ＤＱでエンジンが回転する場合に、エンジン音において大きなレベルを有する成分の角周波数である検出角周波数ＤＱの自然数倍の角周波数のいずれかとされる。すなわち、予め選択された自然数に検出角周波数ＤＱを乗じて得られる角周波数が、角周波数ωとされる。
【００２３】
上記のミュート処理部１２０は、正弦波発生部１１５から送られた正弦波信号Ｘを受ける。そして、ミュート処理部１２０は、出力特性制御部１８０から送られたミュート制御指定ＭＣに従って、正弦波信号Ｘに対してソフトミュート処理を施し、次の（２）式で表わされる信号ｘ０を生成し、生成された信号ｘ０をπ／２遅延部１２５、参照信号生成部１３０及び適応ノッチフィルタ部１４０へ送る。
ｘ０（ｔ）＝ＧM・ｓｉｎ（ωｔ）                  …（２）
ここで、値ＧMは、ミュート係数である。
【００２４】
このミュート処理部１２０は、ミュート制御指定ＭＣによりミュート設定が指定された場合には、アタック時間が短いソフトミュート処理、すなわち、急激にミュート係数ＧMが減少するソフトミュート処理を実行する。また、ミュート処理部１２０は、ミュート制御指定ＭＣによりミュート解除が指定された場合には、リカバリ時間が比較的長いソフトミュート処理、すなわち、緩やかにミュート係数ＧMが増加するソフトミュート処理を実行する。
【００２５】
なお、ミュート処理部１２０におけるミュート処理が行われていない期間においては、値ＧMが「１」であり、信号ｘ０は、正弦波信号Ｘそのものとなるようになっている。
【００２６】
上記のπ／２遅延部１２５は、ミュート処理部１２０から送られた信号ｘ０を受ける。そして、π／２遅延部１２５は、信号ｘ０の位相をπ／２だけ遅延させて、次の（３）式で表わされる信号ｘ１を生成し、生成された信号ｘ１を参照信号生成部１３０及び適応ノッチフィルタ部１４０へ送る。
ｘ１（ｔ）＝−ＧM・ｃｏｓ（ωｔ）                …（３）
【００２７】
なお、上述の信号ｘ０及び信号ｘ１が、適応ノッチフィルタ部１４０にとっての基準信号となる。
【００２８】
上記の参照信号生成部１３０は、ミュート処理部１２０から送られた信号ｘ０、及び、π／２遅延部１２５から送られた信号ｘ１を受ける。そして、参照信号生成部１３０では、出力特性制御部１８０による制御のもとで、位相補正部１３１，１３２が信号ｘ０，ｘ１の位相補正を行って、次の（４）式及び（５）式で表わせる参照信号ｒ０，ｒ１を生成し、生成された参照信号ｒ０，ｒ１を適応ノッチフィルタ部１４０及び判定用信号生成部１７０へ送る。
ｒ０（ｔ）＝ＧM・ｓｉｎ（ωｔ＋Δθ）                  …（４）
ｒ１（ｔ）＝−ＧM・ｃｏｓ（ωｔ＋Δθ）                …（５）
【００２９】
ここで、位相Δθは、適応ノッチフィルタ部１４０の出力から適応ノッチフィルタ部１４０の誤差信号入力までの間の伝達関数Ｃ（利得特性：Ｇ，位相特性：ｄθ（以下、単に「位相ｄθ」とも呼ぶ））をモデル化した伝達関数Ｃ＾の位相特性となっている。
【００３０】
上記の適応ノッチフィルタ部１４０は、ミュート処理部１２０から送られた信号ｘ０、π／２遅延部１２５から送られた信号ｘ１、参照信号生成部１３０から送られた参照信号ｒ０，ｒ１、及び、収音部１６０から送られた誤差信号ｅを受ける。そして、適応ノッチフィルタ部１４０は、信号ｘ０，ｘ１、参照信号ｒ０，ｒ１及び誤差信号ｅに基づいて、ＬＭＳアルゴリズムを用いて、次の（６）式で表わされる制御音信号ｙを生成し、生成された制御音信号ｙを音出力部１５０及び判定用信号生成部１７０へ送る。
ｙ（ｔ）＝Ａ・ｓｉｎ（ωｔ＋θ）                  …（６）
すなわち、適応ノッチフィルタ部１４０の伝達関数は、利得ＡF（＝Ａ／ＧM）及び位相特性θ（単に「位相θ」とも呼ぶ）を有する。
【００３１】
ここで、利得ＡFは、予め定められた最大利得値ＡMAXが上限値となるようになっている。なお、最大利得値ＡMAXは、ミュート係数ＧMの最小値との積（＝ＡMAX・ＧM）が１よりも十分に小さくなるように、予め定められる。
【００３２】
なお、適応ノッチフィルタ部１４０の構成については、後述する。
【００３３】
上記の音出力部１５０は、ＤＡ（Digital to Analogue）変換部、パワー増幅器及びスピーカを備えて構成されている。この音出力部１５０は、適応ノッチフィルタ部１４０から送られた制御音信号ｙを受ける。制御音信号ｙを受けた音出力部１５０では、ＤＡ変換部が制御音信号ｙをアナログ信号に変換し、パワー増幅部を介して、変換されたアナログ信号をスピーカに供給する。この結果、スピーカから制御音が出力される。
【００３４】
上記の収音部１６０は、車室内の所定位置に設置されたマイクロフォン及びＡＤ変換部を備えて構成されている。収音部１６０におけるマイクロフォンによる収音結果は当該ＡＤ変換部によりデジタル信号に変換される。こうして変換されたデジタル信号が、誤差信号ｅとして、適応ノッチフィルタ部１４０及び判定用信号生成部１７０へ送られる。
【００３５】
ここで、適応ノッチフィルタ部１４０の出力から適応ノッチフィルタ部１４０の誤差信号入力までの間の伝達関数Ｃの特性は、上述したように、利得Ｇ及び位相ｄθなので、誤差信号ｅは、次の（７）式により表わされる。
ｅ（ｔ）＝Ａ・ｓｉｎ（ωｔ＋θ＋ｄθ））      …（７）
なお、マイクロフォンが設置された所定位置に制御対象音が存在する場合には、適応動作の結果が、適応ノッチフィルタ部１４０の利得ＡF（＝Ａ／ＧM）及び位相θの変化として反映される。
【００３６】
上記の判定用信号生成部１７０は、参照信号生成部１３０から送られた参照信号ｒ０，ｒ１、適応ノッチフィルタ部１４０から送られたフィルタ係数Ｗ０，Ｗ１及び制御音信号ｙ、並びに、収音部１６０から送られた誤差信号ｅを受ける。そして、判定用信号生成部１７０は、参照信号ｒ０，ｒ１、フィルタ係数Ｗ０，Ｗ１、制御音信号ｙ及び誤差信号ｅに基づいて、適応ノッチフィルタ部１４０における適応制御の発散及び外乱混入の判定のための第１判定用信号ＣＶと、上述した位相Δθと位相ｄθとの位相差δθ（＝Δθ−ｄθ）を判定するための第２判定用信号ＳＶとを生成する。こうして生成された第１判定用信号ＣＶ及び第２判定用信号ＳＶは、出力特性制御部１８０へ送られる。
【００３７】
なお、判定用信号生成部１７０の構成については、後述する。
【００３８】
上記の出力特性制御部１８０は、判定用信号生成部１７０から送られた第１判定用信号ＣＶ及び第２判定用信号ＳＶを受ける。そして、出力特性制御部１８０は、第１判定用信号ＣＶに基づいてミュート制御指定ＭＣを生成し、生成されたミュート制御指定ＭＣをミュート処理部１２０へ送る。また、出力特性制御部１８０は、第２判定用信号ＳＶに基づいて位相補正指定ＰＣを生成し、生成された位相補正指定ＰＣを参照信号生成部１３０へ送る。
【００３９】
なお、出力特性制御部１８０による出力特性制御処理であるミュート制御処理及び位相補正制御処理については、後述する。
【００４０】
次に、上記の適応ノッチフィルタ部１４０の構成について説明する。適応ノッチフィルタ部１４０は、図２に示されるように、フィルタ係数更新部１４１，１４２と、適応フィルタ部１４３，１４４と、加算部１４５とを備えている。
【００４１】
上記のフィルタ係数更新部１４１は、参照信号生成部１３０から送られた参照信号ｒ０、及び、収音部１６０から送られた誤差信号ｅを受ける。そして、フィルタ係数更新部１４１は、参照信号ｒ０及び誤差信号ｅに基づき、二乗平均誤差の瞬時値を用いるＬＭＳアルゴリズムを使用してフィルタ係数Ｗ０を生成し、生成されたフィルタ係数Ｗ０を適応フィルタ部１４３及び判定用信号生成部１７０へ送る。
【００４２】
上記のフィルタ係数更新部１４２は、参照信号生成部１３０から送られた参照信号ｒ１、及び、収音部１６０から送られた誤差信号ｅを受ける。そして、フィルタ係数更新部１４２は、参照信号ｒ１及び誤差信号ｅに基づき、二乗平均誤差の瞬時値を用いるＬＭＳアルゴリズムを使用してフィルタ係数Ｗ１を生成し、生成されたフィルタ係数Ｗ１を適応フィルタ部１４４及び判定用信号生成部１７０へ送る。
【００４３】
なお、上記のフィルタ係数更新部１４１により生成されるＷ０は、下記の（８）式によって表わされるとともに、上記のフィルタ係数更新部１４２により生成されたＷ１は、下記の（９）式によって表わされる。
Ｗ０（ｔ）＝ＡF・ｃｏｓθ                          …（８）
Ｗ１（ｔ）＝−ＡF・ｓｉｎθ                        …（９）
【００４４】
上記の適応フィルタ部１４３は、ミュート処理部１２０から送られた信号ｘ０、及び、フィルタ係数更新部１４１から送られたフィルタ係数Ｗ０を受ける。そして、適応フィルタ部１４３は、信号ｘ０とフィルタ係数Ｗ０とを乗算し、乗算結果を加算部１４５へ送る。
【００４５】
上記の適応フィルタ部１４４は、π／２遅延部１２５から送られた信号ｘ１、及び、フィルタ係数更新部１４２から送られたフィルタ係数Ｗ１を受ける。そして、適応フィルタ部１４４は、信号ｘ１とフィルタ係数Ｗ１とを乗算し、乗算結果を加算部１４５へ送る。
【００４６】
上記の加算部１４５は、適応フィルタ部１４３から送られた乗算結果、及び、適応フィルタ部１４４から送られた乗算結果を受ける。そして、加算部１４５は、双方の乗算結果を加算して、制御音信号ｙを生成する。すなわち、加算部１４５は、次の（１０）式の計算を行うことにより、制御音信号ｙ（上述の（６）式参照）を生成する。
ｘ０（ｔ）・Ｗ０（ｔ）＋ｘ１（ｔ）・Ｗ１（ｔ）
＝ＧM・ＡF・（ｓｉｎ（ωｔ）・ｃｏｓθ＋ｃｏｓ（ωｔ）・ｓｉｎθ）
＝Ａ・ｓｉｎ（ωｔ＋θ）＝ｙ（ｔ）                            …（１０）
こうして生成された制御音信号ｙは、音出力部１５０及び判定用信号生成部１７０へ送られる。
【００４７】
次いで、上記の判定用信号生成部１７０の構成について説明する。判定用信号生成部１７０は、図３に示されるように、レベル検出部２１０と、第１生成部２２０と、第２生成部２３０とを備えている。
【００４８】
上記のレベル検出部２１０は、適応ノッチフィルタ部１４０から送られた制御音信号ｙを受ける。そして、レベル検出部２１０は、制御音信号ｙの振幅値Ａ（上述の（６）式又は（１０）式参照）を検出する。検出結果である振幅値Ａは、第１生成部２２０及び第２生成部２３０へ送られる。
【００４９】
上記の第１生成部２２０は、参照信号生成部１３０から送られた参照信号ｒ０，ｒ１、適応ノッチフィルタ部１４０から送られたフィルタ係数Ｗ０，Ｗ１、収音部１６０から送られた誤差信号ｅ、及び、レベル検出部２１０から送られた振幅値Ａを受ける。そして、第１生成部２２０は、参照信号ｒ０，ｒ１、フィルタ係数Ｗ０，Ｗ１、誤差信号ｅ及び振幅値Ａに基づいて、第１判定用信号ＣＶを生成する。
【００５０】
かかる機能を有する第１生成部２２０は、乗算部２２１，２２２と、加算部２２３とを備えている。また、第１生成部２２０は、除算部２２４と、平滑化部２２５とを備えている。
【００５１】
上記の乗算部２２１は、参照信号生成部１３０から送られた参照信号ｒ０、適応ノッチフィルタ部１４０から送られたフィルタ係数Ｗ０、及び、収音部１６０から送られた誤差信号ｅを受ける。そして、乗算部２２１は、参照信号ｒ０と、フィルタ係数Ｗ０と、誤差信号ｅとを乗算し、乗算結果を加算部２２３へ送る。
【００５２】
上記の乗算部２２２は、参照信号生成部１３０から送られた参照信号ｒ１、適応ノッチフィルタ部１４０から送られたフィルタ係数Ｗ１、及び、収音部１６０から送られた誤差信号ｅを受ける。そして、乗算部２２２は、参照信号ｒ１と、フィルタ係数Ｗ１と、誤差信号ｅとを乗算し、乗算結果を加算部２２３へ送る。
【００５３】
上記の加算部２２３は、乗算部２２１から送られた乗算結果、及び、乗算部２２２から送られた乗算結果を受ける。そして、加算部２２３は、これらの乗算結果を加算して、信号ｕ１を生成する。こうして生成された信号ｕ１は、次の（１１）式で表わされる。
ｕ１（ｔ）＝（ｒ０（ｔ）・Ｗ０（ｔ）＋ｒ１（ｔ）・Ｗ１（ｔ））・ｅ（ｔ）
＝Ａ・（ｓｉｎ（ωｔ＋Δθ＋θ））・ｅ（ｔ）      …（１１）
こうして生成された信号ｕ１は、除算部２２４へ送られる。
【００５４】
上記の除算部２２４は、加算部２２３から送られた信号ｕ１を入力端子Ｉ１で受けるとともに、レベル検出部２１０から送られた振幅値Ａを入力端子Ｉ２で受ける。そして、除算部２２４は、次の（１２）式で表わされる信号ｕ２を生成し、生成された信号ｕ２を平滑化部２２５へ送る。
ｕ２（ｔ）＝ｕ１（ｔ）／Ａ
＝（ｓｉｎ（ωｔ＋Δθ＋θ））・ｅ（ｔ）      …（１２）
【００５５】
上記の平滑化部２２５は、除算部２２４から送られた信号ｕ２を受ける。そして、平滑化部２２５は、信号ｕ２について時間（π／ω）にわたっての時間平均処理を行うことにより、信号ｕ２の平滑化を行って、第１判定用信号ＣＶを生成する。生成された第１判定用信号ＣＶは、出力特性制御部１８０へ送られる。
【００５６】
上記のように平滑化部２２５が信号ｕ２の平滑化を行うと、信号ｕ２における直流成分以外は、略０となるので、第１判定用信号ＣＶは、信号ｕ２における直流成分とほぼ等しくなる。すなわち、第１判定用信号ＣＶは、次の（１３），（１４）式により表わすことができる。
ＣＶ（ｔ）≒Ｋ・ｃｏｓ（Δθ−ｄθ）＝Ｋ・ｃｏｓδ      …（１３）
Ｋ＝Ａ・Ｇ／２＞０                                      …（１４）
【００５７】
ところで、本実施形態では、外乱が誤差信号ｅに混入していない場合には、制御対象音の変化は制御性能に比べて緩やかであるので、局時的には制御対象音は一定であるといえる。このため、本実施形態における消音制御は、音場的なディップ等で利得Ｇが小さくなると振幅値Ａを大きくなるような適応的な制御を行って、マイクロフォン位置における制御音を一定とする、すなわち、値（Ａ・Ｇ）を一定とする制御である。このため、第１判定用信号ＣＶは、外乱が誤差信号ｅに混入していない場合には、制御音信号ｙの振幅値Ａに対する依存性が除去されたものとなっているといえる。
【００５８】
上記の第２生成部２３０は、参照信号生成部１３０から送られた参照信号ｒ０，ｒ１、適応ノッチフィルタ部１４０から送られたフィルタ係数Ｗ０，Ｗ１、収音部１６０から送られた誤差信号ｅ、及び、レベル検出部２１０から送られた振幅値Ａを受ける。そして、第２生成部２３０は、参照信号ｒ０，ｒ１、フィルタ係数Ｗ０，Ｗ１、誤差信号ｅ及び振幅値Ａに基づいて、第２判定用信号ＳＶを生成する。
【００５９】
かかる機能を有する第２生成部２３０は、乗算部２３１，２３２と、減算部２３３とを備えている。また、第２生成部２３０は、除算部２３４と、平滑化部２３５とを備えている。
【００６０】
上記の乗算部２３１は、参照信号生成部１３０から送られた参照信号ｒ０、適応ノッチフィルタ部１４０から送られたフィルタ係数Ｗ１、及び、収音部１６０から送られた誤差信号ｅを受ける。そして、乗算部２３１は、参照信号ｒ０と、フィルタ係数Ｗ１と、誤差信号ｅとを乗算し、乗算結果を減算部２３３へ送る。
【００６１】
上記の乗算部２３２は、参照信号生成部１３０から送られた参照信号ｒ１、適応ノッチフィルタ部１４０から送られたフィルタ係数Ｗ０、及び、収音部１６０から送られた誤差信号ｅを受ける。そして、乗算部２３２は、参照信号ｒ１と、フィルタ係数Ｗ０と、誤差信号ｅとを乗算し、乗算結果を減算部２３３へ送る。
【００６２】
上記の減算部２３３は、乗算部２３１から送られた乗算結果を＋入力端子で受けるとともに、乗算部２３２から送られた乗算結果を−入力端子で受ける。そして、減算部２３３は、乗算部２３１から送られた乗算結果から乗算部２３２から送られた乗算結果を減算して、信号ｖ１を生成する。こうして生成された信号ｖ１は、次の（１５）式で表わされる。
ｖ１（ｔ）＝（ｒ０（ｔ）・Ｗ１（ｔ）−ｒ１（ｔ）・Ｗ０（ｔ））・ｅ（ｔ）
＝−Ａ・（ｃｏｓ（ωｔ＋Δθ＋θ））・ｅ（ｔ）      …（１５）
こうして生成された信号ｖ１は、除算部２３４へ送られる。
【００６３】
上記の除算部２３４は、減算部２３３から送られた信号ｖ１を入力端子Ｉ１で受けるとともに、レベル検出部２１０から送られた振幅値Ａを入力端子Ｉ２で受ける。そして、除算部２３４は、次の（１６）式で表わされる信号ｖ２を生成し、生成された信号ｖ２を平滑化部２３５へ送る。
ｖ２（ｔ）＝ｖ１（ｔ）／Ａ
＝−（ｃｏｓ（ωｔ＋Δθ＋θ））・ｅ（ｔ）      …（１６）
【００６４】
上記の平滑化部２３５は、除算部２３４から送られた信号ｖ２を受ける。そして、平滑化部２３５は、信号ｖ２について時間（π／ω）にわたっての時間平均処理を行うことにより、信号ｖ２の平滑化を行って、第２判定用信号ＳＶを生成する。生成された第２判定用信号ＳＶは、出力特性制御部１８０へ送られる。
【００６５】
ここで、信号ｖ２の平滑化を行うと、信号ｖ２における直流成分以外は、略０となるので、第２判定用信号ＣＶは、信号ｖ２における直流成分とほぼ等しくなる。すなわち、第２判定用信号ＳＶは、次の（１７），（１８）式により表わすことができる。
ＳＶ（ｔ）≒−Ｋ・ｓｉｎ（Δθ−ｄθ）＝−Ｋ・ｓｉｎδ      …（１７）
Ｋ＝Ａ・Ｇ／２＞０                                          …（１８）
【００６６】
ところで、本実施形態における消音制御は、上述したように、外乱が誤差信号ｅに混入していない場合には、値（Ａ・Ｇ）を一定とする制御である。このため、第２判定用信号ＳＶは、外乱が誤差信号ｅに混入していない場合には、制御音信号ｙの振幅値Ａに対する依存性が除去されたものとなっているといえる。
【００６７】
［動作］
次に、以上のように構成された能動型騒音制御装置１００の動作について、出力特性制御部１８０による制御音の出力制御処理に主に着目して説明する。
【００６８】
入力ポートＩＰＴに入力したエンジン回転信号を受けると、周波数検出部１１０は、エンジン回転信号の周波数を検出する。そして、周波数検出部１１０は、検出結果をエンジン回転周波数に変換した後に、検出角周波数ＤＱとして、正弦波発生部１１５へ送る（図１参照）。
【００６９】
検出角周波数ＤＱを受けた正弦波発生部１１５は、当該検出角周波数ＤＱに基づいて、上述の（１）で表わされる正弦波信号Ｘを生成する。そして、正弦波発生部１１５は、生成された正弦波信号Ｘを、ミュート処理部１２０へ送る（図１参照）。
【００７０】
正弦波信号Ｘを受けたミュート処理部１２０は、出力特性制御部１８０から送られたミュート制御指定ＭＣに従って、正弦波信号Ｘに対してソフトミュート処理を施し、上述の（２）式で表わされる信号ｘ０を生成する。そして、ミュート処理部１２０は、生成された信号ｘ０をπ／２遅延部１２５、参照信号生成部１３０及び適応ノッチフィルタ部１４０へ送る（図１参照）。
【００７１】
信号ｘ０を受けたπ／２遅延部１２５は、信号ｘ０の位相をπ／２だけ遅延させて、上述の（３）式で表わされる信号ｘ１を生成する。そして、π／２遅延部１２５は、生成された信号ｘ１を参照信号生成部１３０及び適応ノッチフィルタ部１４０へ送る（図１参照）。
【００７２】
信号ｘ０，ｘ１を受けた参照信号生成部１３０は、出力特性制御部１８０による制御のもとで、信号ｘ０，ｘ１の位相補正を行って、上述の（４）式及び（５）式で表わされる参照信号ｒ０，ｒ１を生成する。そして、参照信号生成部１３０は、生成された参照信号ｒ０，ｒ１を適応ノッチフィルタ部１４０及び判定用信号生成部１７０へ送る（図１参照）。
【００７３】
信号ｘ０，ｘ１、及び、参照信号ｒ０，ｒ１を受けた適応ノッチフィルタ部１４０は、その時点で収音部１６０から受けた誤差信号ｅを参照し、ＬＭＳアルゴリズムを使用して、上述の（６）式で表わされる制御音信号ｙを生成する。そして、適応ノッチフィルタ部１４０は、生成された制御音信号ｙを音出力部１５０及び判定用信号生成部１７０へ送る（図１，２参照）。
【００７４】
制御音信号ｙを受けた音出力部１５０は、制御音信号ｙに従って、スピーカから制御音が出力する。なお、こうしてスピーカから制御音が出力されている状態においてマイクロフォンで収音された結果を、収音部１６０は、誤差信号ｅとして、適応ノッチフィルタ部１４０及び判定用信号生成部１７０へ送る。
【００７５】
以上のようにFiltered-X LMSアルゴリズムを採用して行われる騒音制御による消音動作と並行して、判定用信号生成部１７０が、上述のようにして、（１３）式で表わされる第１判定用信号ＣＶを生成するとともに、（１７）式で表わされる第２判定用信号ＳＶを生成する。そして、判定用信号生成部１７０は、生成された第１判定用信号ＣＶ及び第２判定用信号ＳＶを、出力特性制御部１８０へ送る。
【００７６】
第１判定用信号ＣＶ及び第２判定用信号ＳＶを受けた出力特性制御部１８０は、第１判定用信号ＣＶ及び第２判定用信号ＳＶに基づいて、制御音の出力特性制御を行う。かかる制御音の出力特性制御には、第１判定用信号ＣＶに基づくミュート制御及び第２判定用信号ＳＶに基づく位相補正制御が含まれている。
【００７７】
＜ミュート制御処理＞
まず、出力特性制御部１８０によるミュート制御処理について説明する。なお、当初においては、ミュート処理部１２０はミュート処理を行っておらず、ミュート処理部１２０は、信号ｘ０として信号Ｘを出力するものとする。
【００７８】
ミュート制御に際しては、図４に示されるように、まず、ステップＳ１１において、出力特性制御部１８０が、判定用信号生成部１７０から送られている第１判定用信号ＣＶの値（以下、「値ＣＶ」と記す）を読み取る。引き続き、ステップＳ１２において、出力特性制御部１８０が、値ＣＶが第１閾値ＶＴ１よりも小さいか否かを判定することにより、上述した（１３）式における位相差δの絶対値がπ／２を超え、能動型騒音制御装置１００で採用しているFiltered-X LMSアルゴリズムによる制御が不安定となる可能性があるか否かを判定する。
【００７９】
ここで、値ＣＶの符号は、上述した（１３），（１４）式で示されるように、位相差δの絶対値がπ／２を超えると負となる位相差δの余弦値（＝ｃｏｓδ）の符号にほぼ一致するようになっている。しかしながら、（１３）式が近似式であることから、値ＣＶの符号は、位相差δの余弦値（＝ｃｏｓδ）の符号に完全に一致する訳ではない。
【００８０】
そこで、Filtered-X LMSアルゴリズムによる制御が不安定となる位相差δの絶対値がπ／２を超えている可能性があるか否か判定に際して、本実施形態では、第１閾値ＶＴ１を負の所定値としている。かかる第１閾値ＶＴ１は、位相差δの絶対値がπ／２を超えている可能性があるかを判断可能とするとの観点から、実験、シミュレーション、経験等に基づいて、予め定められる。
【００８１】
ステップＳ１２における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ１２：Ｎ）には、処理は、後述するステップＳ１９へ進む。一方、ステップＳ１２における判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ１２：Ｙ）には、処理はステップＳ１３へ進む。
【００８２】
ステップＳ１３では、出力特性制御部１８０が、「ＣＶ＜ＶＴ１」の状態の継続時間の監視を開始する。引き続き、ステップＳ１４において、出力特性制御部１８０が、値ＣＶを読み取る。
【００８３】
次に、ステップＳ１５において、出力特性制御部１８０が、値ＣＶが第１閾値ＶＴ１よりも小さいか否かを判定する。この判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ１５：Ｙ）には、処理はステップＳ１６へ進む。
【００８４】
ステップＳ１６では、出力特性制御部１８０が、「ＣＶ＜ＶＴ１」の状態の継続時間が所定時間ＴＴＨ以上となったか否かを判定する。ここで、所定時間ＴＴＨは、位相差δの絶対値がπ／２を超えている可能性がほぼ確実であるといえるとの観点から、実験、シミュレーション、経験等に基づいて、予め定められる。
【００８５】
ステップＳ１６における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ１６：Ｎ）には、処理はステップＳ１４へ戻る。この後、「ＣＶ＜ＶＴ１」の状態が継続していると、ステップＳ１４〜Ｓ１６の処理が繰り返される。そして、「ＣＶ＜ＶＴ１」の状態の継続時間が所定時間ＴＴＨ以上となると、処理はステップＳ１７へ進む。
【００８６】
ステップＳ１７では、出力特性制御部１８０が、ミュート設定を指定したミュート制御指定ＭＣを、ミュート処理部１２０へ送る。この結果、ミュート処理部１２０により、アタック時間が短いソフトミュート処理、すなわち、急激にミュート係数ＧMが減少するソフトミュート処理が実行される。
【００８７】
ここで、ソフトミュート処理によりミュート係数ＧMが減少すると、上述した（４），（５）式で示されるように、参照信号ｒ０，ｒ１も減衰されたものとなる。このため、フィルタ係数Ｗ０，Ｗ１の更新はゆっくりしたものとなるので、制御音信号ｙは急激に減衰する。この結果、制御音の音量は急激に減少する。また、上述したように、適応ノッチフィルタ部１４０の最大利得値ＡMAXは、ミュート係数ＧMの最小値との積（＝ＡMAX・ＧM）が１よりも十分に小さいので、ミュート係数ＧMが最小値となった後に、適応ノッチフィルタ部１４０の利得ＡFが、最大利得値ＡMAXとなったとしても、制御音の音量は十分に小さなものとなる。
【００８８】
以上のようにしてステップＳ１７が実行されると、出力特性制御部１８０は、ミュート制御の処理を終了する。この結果、制御音の音量が十分に小さな状態に維持される。
【００８９】
上述したステップＳ１５における判定結果が否定的であった場合（ステップＳ１５：Ｎ）には、処理はステップＳ１８へ進む。このステップＳ１８では、出力特性制御部１８０が、「ＣＶ＜ＶＴ１」の状態の継続時間の監視を終了する。引き続き、ステップＳ１９において、出力特性制御部１８０が、外乱監視処理を実行する。そして、処理はステップＳ１１へ戻る。なお、ステップＳ１９における外乱監視処理の内容については、後述する。
【００９０】
上記のようにしてステップＳ１１〜Ｓ１９の処理を実行することにより、出力特性制御部１８０は、ミュート制御の処理を実行する。
【００９１】
次に、ステップＳ１９における外乱監視処理について説明する。かかる外乱監視処理に際しては、図５に示されるように、まず、ステップＳ２１において、出力特性制御部１８０が、値ＣＶが所定閾値ＶＴ２（＞０）よりも大きいか否かを判定することにより、大きな外乱音に起因する外乱が誤差信号ｅに混入しているか否かを判定する。かかる判定により外乱混入の判定を行うのは、値ＣＶが、外乱音に同期しつつ、外乱音の大きさに対応した振れ幅で、正負に振れることになるためである。
【００９２】
なお、所定閾値ＶＴ２は、外乱音の消音のために出力される制御音の音量が大きくなりすぎる可能性を判断するとの観点から、実験、シミュレーション、経験等に基づいて、予め定められる。
【００９３】
ステップＳ２１における判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ２１：Ｙ）には、処理はステップＳ２２へ進む。このステップＳ２２では、出力特性制御部１８０が、ミュート処理部１２０に対してミュート設定を行っているか否かを判定する。ステップＳ２２における判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ２２：Ｙ）には、出力特性制御部１８０は、制御音の音量が異常に大きくなることを防止するための対策が既に採られていると判断し、ステップＳ１９の処理を終了する。
【００９４】
ステップＳ２２における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ２２：Ｎ）には、処理はステップＳ２３へ進む。このステップＳ２３では、制御音の音量が異常に大きくなることを防止するため、出力特性制御部１８０が、ミュート処理部１２０へ、ミュート設定を指定したミュート制御指定ＭＣを、ミュート処理部１２０へ送る。そして、出力特性制御部１８０は、ステップＳ１９の処理を終了する。
【００９５】
上述したステップＳ２１における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ２１：Ｎ）には、処理はステップＳ２４へ進む。このステップＳ２４では、出力特性制御部１８０が、ミュート処理部１２０に対してミュート設定を行っているか否かを判定する。ステップＳ２４における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ２４：Ｎ）には、出力特性制御部１８０は、ステップＳ１９の処理を終了する。
【００９６】
ステップＳ２４における判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ２４：Ｙ）には、処理はステップＳ２５へ進む。このステップＳ２５では、出力特性制御部１８０が、制御音の音量が異常に大きくなることを防止するためのミュート処理が必要でないと判断し、ミュート処理部１２０へ、ミュート解除を指定したミュート制御信号ＭＣを、ミュート処理部１２０へ送る。そして、出力特性制御部１８０は、ステップＳ１９の処理を終了する。
【００９７】
ミュート解除が指定されると、ミュート処理部１２０は、緩やかにミュート係数ＧMが増加するソフトミュート処理を実行する。ソフトミュート処理によりミュート係数ＧMが緩やかに増加すると、参照信号ｒ０，ｒ１のレベルの緩やかに回復し、フィルタ係数Ｗ０，Ｗ１の更新速度も緩やかに回復する。また、信号ｘ０，ｘ１のレベルも緩やかに回復する。この結果、車両の搭乗者にとって違和感を抱かせない態様で、ミュート処理が行われない通常の制御音生成処理に復帰する。
【００９８】
上記のステップＳ２１〜Ｓ２５の処理を行うことにより、出力特性制御部１８０は、外乱監視、並び、外乱監視結果に基づくミュート設定及びミュート解除の処理を実行する。そして、ステップＳ１９の処理が終了すると、処理は、上述した図４におけるステップＳ１１へ戻る。
【００９９】
＜位相補正制御処理＞
次に、出力特性制御部１８０による位相補正制御の処理について説明する。
【０１００】
位相補正制御に際しては、図６に示されるように、まず、ステップＳ３１において、出力特性制御部１８０は、判定用信号生成部１７０から送られている第２判定用信号ＳＶの値（以下、「値ＳＶ」と記す）を読み取る。引き続き、ステップＳ３２において、出力特性制御部１８０が、値ＳＶに基づいて、参照信号生成部１３０における位相補正量、すなわち、位相Δθの変更量（以下、「位相補正変更量」と記す）を決定する。
【０１０１】
ここで、外乱が無い又は小さい場合には、値ＳＶは、上述した（１７），（１８）式で表されるように、位相差δの正弦値（＝ｓｉｎδ）に定数（−Ｋ（＜０））を乗じた値となる。このため、上述したミュート制御処理によりミュート設定が行われることなく、通常の制御音出力のための制御が行われている場合には、値ＳＶは、位相差δの値に応じて一義的に決まるようになっている。
【０１０２】
すなわち、通常の制御音出力のための制御が行われている場合には、値ＳＶの符号は、外乱が無い又は小さいければ、位相差δの符号と逆になるといえる。また、値ＳＶの絶対値は、位相差δの絶対値が大きなほど大きくなるといえる。
【０１０３】
そこで、本実施形態では、出力特性制御部１８０は、通常の制御音出力のための制御が行われているものとして、位相差δを０とすることを最終目標としつつ、制御音出力の制御動作の安定性の維持のため、位相差δが緩やかに０に近付くように、位相Δθの変更量を決定するようになっている。すなわち、値ＳＶが正値であった場合には、負値の位相補正変更量が決定され、値ＳＶが負値であった場合には、正値の位相補正変更量が決定される。
【０１０４】
次に、ステップＳ３３において、出力特性制御部１８０が、決定された位相補正変更量を、参照信号生成部１３０に対して指定する。かかる位相補正変更量の指定を受けた参照信号生成部１３０は、位相Δθを、指定された位相変更量だけ変更した参照信号ｒ０，ｒ１を生成する。
【０１０５】
ステップＳ３３が終了すると、処理はステップＳ３１へ戻る。以後、ステップＳ３１〜Ｓ３３の処理が繰り返されることにより、通常の制御音出力のための制御が行われている場合において、制御音出力のための制御が不安定となって発散を引き起こすことになる位相差δの絶対値がπ／２を超えることを防止するための参照信号ｒ０，ｒ１を生成することができる。このため、温度等の環境条件の変化に伴う制御系の発散が防止される。
【０１０６】
以上説明したように、本実施形態では、参照信号生成部１３０が、適応ノッチフィルタ部１４０の出力から適応ノッチフィルタ部１４０の誤差信号入力までのモデル化された伝達関数に基づいて、基準信号ｘ０，ｘ１の位相を補正して参照信号ｒ０，ｒ１を生成する。そして、適応ノッチフィルタ部１４０が、基準信号ｘ０，ｘ１、及び、収音部１６０による収音結果である誤差信号ｅに基づいて、参照信号ｒ０，ｒ１、制御音信号ｙを生成する。こうした適応ノッチフィルタ部１４０による制御音信号ｙの生成と並行して、判定用信号生成部１７０が、誤差信号ｅ、参照信号ｒ０，ｒ１、及び、適応ノッチフィルタ部１４０の伝達関数（すなわち、適応ノッチフィルタ部１４０の利得特性及び位相特性θ）に基づいて、適応ノッチフィルタ部１４０の出力から適応ノッチフィルタ部１４０の誤差信号入力までの伝達関数の位相特性ｄθと、当該モデル化された伝達関数の位相特性Δθとの位相差δθを反映している第１判定用信号ＣＶ及び第２判定用信号ＳＶを生成する。そして、出力特性制御部１８０が、第１判定用信号ＣＶ及び第２判定用信号ＳＶに基づいて、異音又は爆音の発生を抑制すべく、制御音の出力特性を制御する。
【０１０７】
したがって、能動型騒音制御に際して、異音又は爆音の発生を効果的に抑制することができる。
【０１０８】
また、本実施形態では、第１判定用信号ＣＶを、当該位相差δθの余弦値を反映した信号値を有する信号とし、第１判定用信号ＣＶの値と第１閾値ＶＴ１との大小関係に基づいて、当該位相差δθの余弦値が負となっており、当該位相差δθの絶対値がπ／２を超えていると判断された場合に、ミュート処理部１２０に制御音に対するミュート処理を行わせる。このため、Filtered-X LMSアルゴリズムによる制御音出力のための制御が不安定となって発散状態となることを早期に検出し、制御音に対するミュート処理を行うことができるので、制御音出力による異音や爆音の発生を抑制することができる。
【０１０９】
また、本実施形態では、当該位相差δθの絶対値がπ／２を超えていると判断するに際して、第１判定用信号ＣＶの値と第１閾値ＶＴ１との大小関係から当該位相差δθの余弦値が負であることが推定される状態が、所定時間ＴＴＨ以上にわたって継続した場合に、当該位相差δθの余弦値が負となっていると判断するようにしている。このため、当該位相差δθの余弦値が負となっていることを、確実性を高めて判断することができる。
【０１１０】
また、本実施形態では、第１判定用信号ＣＶの値と、第２閾値ＶＴ２との大小関係に基づいて、外乱ノイズ音が収音部１６０により収音されていると判断した場合に、ミュート処理部１２０に制御音に対するミュート処理を行わせる。このため、大きな外乱ノイズ音の混入を簡易に検出することができ、当該大きな外乱ノイズ音の消音のために制御音の音量が異常に大きくなることを防止することができる。
【０１１１】
また、本実施形態では、第２判定用信号ＳＶを、位相差δθの正弦値を反映した信号値を有する信号とし、第２判定用信号ＳＶの値に基づいて、当該位相差δθの絶対値を減少させるように、参照信号生成部１３０による位相補正量Δθを制御する。このため、Filtered-X LMSアルゴリズムによる制御音出力のための制御が不安定となって発散を引き起こす原因となる位相差δの絶対値がπ／２を超えることが防止することができる。
【０１１２】
［実施形態の変形］
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【０１１３】
例えば、上記の実施形態では、第１及び第２判定用信号ＣＶ，ＳＶの生成に際して行われる信号ｕ２，ｖ２の平滑化に際しては、時間（π／ω）にわたっての時間平均処理を行うようにした。これに対して、平滑化に要する時間が制御音出力のための制御にとっての許容時間以内であれば、時間（π／ω）の任意の自然数倍の時間平均処理を行うようにしてもよい。
【０１１４】
また、上記の実施形態では、制御音信号ｙの信号レベルを、制御音信号ｙを受けるレベル検出部２１０により検出するようにした。これに対し、制御音信号ｙの信号レベルを、フィルタ係数Ｗ０，Ｗ１に基づいて生成するようにしてもよい。
【０１１５】
また、上位の実施形態では、第１判定用信号ＣＶに基づくミュート制御処理、及び、第２判定用信号ＳＶに基づく位相補正制御処理を並行して行うようにした。これに対し、第１判定用信号ＣＶに基づくミュート制御処理、及び、第２判定用信号ＳＶに基づく位相補正制御処理のいずれか一方のみを行うようにしてもよい。
【０１１６】
また、上位の実施形態では、第１判定用信号ＣＶに基づくミュート制御処理として、値ＣＶと第１閾値ＶＴ１とを比較することにより、制御系の発散に伴う異音又は爆音の発生を抑制するための処理、及び、値ＣＶと第２閾値ＶＴ２とを比較することにより、外乱ノイズ音の混入に伴う異常に大きな制御音の発生を防止するための処理という２つの処理を並行して行うようにした。これに対し、当該２つの処理の一方のみを行うようにしてもよい。
【０１１７】
また、上記の実施形態では、本発明を、車室内に漏れてくるエンジン音の消音を行う能動型騒音制御装置に適用したが、他の種類の音の消音を行う能動型騒音制御装置に適用することができるのは勿論である。
【０１１８】
なお、上記の実施形態における能動型騒音制御装置１００を、中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等を備えた演算手段を備えるコンピュータシステムとして構成し、予め用意されたプログラムを当該コンピュータシステムで実行することにより、上記の実施形態における処理の一部又は全部を実行するようにしてもよい。このプログラムはハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、当該コンピュータによって記録媒体から読み出されて実行される。また、このプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の可搬型記録媒体に記録された形態で取得されるようにしてもよいし、インターネットなどのネットワークを介した配信の形態で取得されるようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１１９】
１００  …  能動型騒音制御装置
１１０  …  周波数検出部（基準信号生成部の一部）
１１５  …  正弦波発生部（基準信号生成部の一部）
１２０  …  ミュート処理部（基準信号生成部の一部でもある）
１３０  …  参照信号生成部
１４０  …  適応ノッチフィルタ部
１５０  …  音出力部
１６０  …  収音部
１７０  …  判定用信号生成部
１８０  …  出力特性制御部
２１０  …  レベル検出部
【図１】
0005982728.tif 000002
【図２】
0005982728.tif 000003
【図３】
0005982728.tif 000004
【図４】
0005982728.tif 000005
【図５】
0005982728.tif 000006
【図６】
0005982728.tif 000007