(57)【要約】【課題】外部騒音の影響を受けることなく迅速に音響伝達関数を求めることができる騒音低減装置および騒音低減システムを提供する。【解決手段】制御音発生器３４０は、ホワイトノイズ発生器３３７が発生したホワイトノイズを出力し、このホワイトノイズを誤差検出器３５０で検知することにより、制御音発生器３４０から誤差検出器３５０までの経路を含む音響伝達関数を同定する。この時、同定制御部３３８は、誤差検出器３５０により検出された周囲の騒音レベルが所定のスレッシュホルド以下の場合に、ホワイトノイズ発生器３３７からホワイトノイズを発生させて音響伝達関数を同定する。【選択図】図４
2011191470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
騒音を検知する騒音検知手段と、
前記騒音検知手段により検知された騒音を制御空間の制御中心において低減するための制御音信号を生成させる騒音制御手段と、
前記騒音制御手段からの制御音信号に基づいて制御音を出力する制御音出力手段と、
前記制御中心において前記騒音と前記制御音出力手段から出力される制御音とを重畳して誤差音を検知する誤差音検知手段と、を備えた騒音低減装置であって、
前記騒音制御手段は、同定音発生手段と同定制御手段とを有し、
前記制御音出力手段から同定音を出力し、前記同定音を前記誤差音検知手段または前記騒音検知手段で検知することにより、前記制御音出力手段から前記誤差音検知手段または前記騒音検知手段までの経路を含む音響伝達関数を同定する際に、
前記同定制御手段は、前記誤差音検知手段または前記騒音検知手段により検知された周囲の騒音レベルが所定のスレッシュホルド以下の場合に、前記同定音発生手段から前記同定音を発生させて前記音響伝達関数を同定することを特徴とする騒音低減装置。
【請求項２】
前記同定制御手段は、前記誤差音検知手段または前記騒音検知手段により検知された周囲の騒音レベルが所定のスレッシュホルド以上の場合に、所定の時間待機した後に、周囲の騒音レベルが所定のスレッシュホルド以下か否かの判定を行うことを特徴とする請求項１に記載の騒音低減装置。
【請求項３】
前記所定の時間は前記同定に必要な時間であることを特徴とする請求項２に記載の騒音低減装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の複数の騒音低減装置と、前記複数の騒音低減装置が前記音響伝達関数の同定を実行したか否かを管理するサーバとを備えた、騒音低減システムであって、
前記騒音低減システムに含まれる複数の騒音低減装置を予め設定した優先順位に従って、同定に要する時間より十分短い時間間隔で順次同定を開始するに際し、次に同定を開始する騒音低減装置では、前記誤差音検知手段または前記騒音検知手段により検知された周囲の騒音レベルが所定のスレッシュホルド以下の場合に、同定を開始するとともに、前記サーバに同定を実行したことを登録し、
前記誤差音検知手段または前記騒音検知手段により検知された周囲の騒音レベルが所定のスレッシュホルド以上の場合には、所定の時間待機した後に、前記優先順位に従って同定を開始することを特徴とする騒音低減システム。
【請求項５】
前記所定の時間は前記同定に必要な時間であることを特徴とする請求項４に記載の騒音低減システム。
【請求項６】
前記騒音低減装置が航空機の各座席に搭載されていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の騒音低減システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、座席における騒音低減に関するものであり、特に航空機や鉄道車両等において使用する騒音低減装置および騒音低減システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
騒音の大きい航空機や車両等において、座席に着席した利用者に対して音声サービス等の情報提供を行う場合、座席における騒音が課題となる。航空機や車両のように連続した壁によって境界を作られた内部空間を利用する場合は、利用場所が一種の密閉構造体になっており、利用場所の内外に騒音源があると、利用者にとって騒音環境が固定化されてしまう。このため、騒音の程度によっては、騒音が利用者に物理的、精神的な圧迫要因となり、利用場所の利便性が低下する。特に、航空機等の客室として利用客にサービスを提供する場合は、利便性が低下するとサービス業務の品質に重大な支障を与えることとなる。
【０００３】
特に、航空機の場合は、プロペラやエンジンを中心とする航空機の推力を発生させるための機器の騒音や、飛行中の航空機先端や両翼による風切り音など空気層を機体が移動することに伴って発生する空気流に係る音が主要な騒音源となるため、機内の騒音は乗客に不快感を与えるとともに、音声サービス等の妨げとなるので、改善が強く望まれている。
【０００４】
これに対して、密閉室内の騒音を低減する対策としては、従来、受動的減衰手段による方法が一般的であり、障壁材料や吸収材料など音響的な吸収性を有する遮音材料を密閉構造体と発生源との間に配置する。障壁材料としては高蜜度の障壁材料などを使用し、吸収材料としては吸音シートなどを利用する。音響的な吸収性を有する材料は、一般的に高蜜度となり、高密度材料は重量の増加を伴う。重量が増加すると、飛行燃料が増加し、航続距離が低下する。したがって、航空機としての経済性及び機能の低下をもたらす。また、構造材料として、傷つきやすい等の強度面と質感等のデザイン面での機能の低下も無視できない。
【０００５】
上記の受動的減衰手段による騒音対策の課題に対して、能動的減衰手段により騒音を低減する方法として、騒音の位相と反対の位相の音波を発生させる方法が、従来、一般的に実施されている。この方法により、発生源またはその付近で騒音レベルを低減し、騒音の低減を必要とする領域に伝搬するのを防止することができる。具体的適用の事例としては、騒音源から発生する音を検知するマイクとマイクから入力した電気信号を増幅して位相を反転させる制御器と、制御器から入力した電気信号を音に変換して発信するスピーカとを備えた騒音低減装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また能動的な騒音低減装置を設計するためには、スピーカから騒音制御点までの音響伝達関数を予め求める必要がある。このために制御周波数帯域でフラットな周波数特性を有するホワイトノイズをスピーカから発生させて制御点に設けたマイクで検出してその伝達関数を測定するのが一般的である。この時、外部の騒音の影響を避けるために外部の騒音レベルを測定し、外部の騒音レベルより所定のレベル（例えば、１０ｄＢ）だけ高いホワイトノイズを発生する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１−２７０４８９号公報
【特許文献２】特開平３−２５９７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献２に開示されている技術は、１台の騒音低減装置が設置されている場合に、スピーカから制御点に設けたマイクまでの音響伝達関数を測定する方法であり、複数の騒音低減装置が設置されている場合の記載はない。特に、航空機などの座席毎に騒音低減装置が設置されている場合には、音響伝達関数を求めなければならない騒音低減装置の数は座席の数だけ存在することになる。このような場合には、外部騒音の影響を受けることなく、それぞれの騒音低減装置の音響伝達関数の測定を如何に速く行うかが課題となる。
【０００９】
本発明は以上の課題を解決するものであり、外部騒音の影響を受けることなく迅速に音響伝達関数を求めることができる騒音低減装置および騒音低減システム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】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明の騒音低減装置は、騒音を検知する騒音検知手段と、騒音検知手段により検知された騒音を制御空間の制御中心において低減するための制御音信号を生成させる騒音制御手段と、騒音制御手段からの制御音信号に基づいて制御音を出力する制御音出力手段と、制御中心において騒音と制御音出力手段から出力される制御音とを重畳して誤差音を検知する誤差音検知手段と、を備えた騒音低減装置であって、騒音制御手段は、同定音発生手段と同定制御手段とを有し、制御音出力手段から同定音を出力し、同定音を誤差音検知手段または騒音検知手段で検知することにより、制御音出力手段から誤差音検知手段または騒音検知手段までの経路を含む音響伝達関数を同定する際に、同定制御手段は、誤差音検知手段または騒音検知手段により検知された周囲の騒音レベルが所定のスレッシュホルド以下の場合に、同定音発生手段から同定音を発生させて音響伝達関数を同定することを特徴とする。
【００１１】
このような構成により、外部騒音の影響を受けることなく迅速に音響伝達関数を同定することができる。例えば、隣接する座席に騒音低減装置が設置されている場合、他方の騒音低減装置が音響伝達関数を同定している間、この騒音低減装置からの同定音の影響を受けないように同定動作を停止し、他方の騒音低減装置の同定動作が終了後に同定動作を開始することができる。これにより、隣接する騒音低減装置からの同定音の影響を受けることなく精度の高い同定動作が可能となる。
【００１２】
また本発明の騒音低減装置では、同定制御手段は、誤差音検知手段音響伝達関数により検知された周囲の騒音レベルが所定のスレッシュホルド以上の場合に、所定の時間待機した後に、周囲の騒音レベルが所定のスレッシュホルド以下か否かの判定を行ってもよい。
【００１３】
このような構成により、隣接する騒音低減装置のホワイトノイズの影響を受けることなく、同定動作を開始することができる。
【００１４】
また本発明の騒音低減装置では、所定の時間は同定に必要な時間であることが望ましい。このような構成により、隣接する騒音低減装置のホワイトノイズの影響を受けることなく、かつ待ち時間を短くすることができる。
【００１５】
本発明の騒音低減システムは、複数の騒音低減装置と、複数の騒音低減装置が音響伝達関数の同定を実行したか否かを管理するサーバとを備えた、騒音低減システムであって、騒音低減システムに含まれる複数の騒音低減装置を予め設定した優先順位に従って、同定に要する時間より十分短い時間間隔で順次同定を開始するに際し、次に同定を開始する騒音低減装置では、誤差音検知手段または騒音検知手段により検知された周囲の騒音レベルが所定のスレッシュホルド以下の場合に、同定を開始するとともに、サーバに同定を実行したことを登録し、誤差音検知手段または騒音検知手段により検知された周囲の騒音レベルが所定のスレッシュホルド以上の場合には、所定の時間待機した後に、優先順位に従って同定を開始することを特徴とする。
【００１６】
このような構成により、同定動作中に他の騒音低減装置からの同定音の影響を受けることなく、また同時に多数の騒音低減装置の同定動作を行うことができるので、同定動作を精度よく、かつ迅速に実行することができる。
【００１７】
また本発明の騒音低減システムでは、所定の時間は同定に必要な時間であることが望ましい。
【００１８】
また本発明の騒音低減システムでは、騒音低減装置が航空機の各座席に搭載されていてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明よれば、外部騒音の影響を受けることなく迅速に音響伝達関数を求めることができる騒音低減装置および騒音低減システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態における騒音低減装置の設置環境を示す平面図である。
【図２】同装置の設置環境の詳細を示す平面図である。
【図３】同装置の適応動作の基本構成を示すブロック図である。
【図４】同装置の同定動作を行う基本構成を示すブロック図である。
【図５】同装置の適応動作と同定動作とを切り替えて行える構成のブロック図である。
【図６】同装置の適応動作時のスイッチの切り替えを説明するための図である。
【図７】同装置の同定動作時のスイッチの切り替えを説明するための図である。
【図８】同装置が航空機の客室に設置された場合の主要な構成を示す平面図である。
【図９】同装置の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態２における騒音低減装置の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図１１】同装置が設置された座席配列と所定のタイミングで同定動作中の騒音低減装置が設置された座席を説明するための図である。
【図１２】同装置が設置された座席配列と所定のタイミングで同定動作中の騒音低減装置が設置された座席を説明するための図である。
【図１３】同装置が設置された座席配列と所定のタイミングで同定動作中の騒音低減装置が設置された座席を説明するための図である。
【図１４】同装置が設置された座席配列と所定のタイミングで同定動作中の騒音低減装置が設置された座席を説明するための図である。
【図１５】同装置が設置された座席配列と所定のタイミングで同定動作中の騒音低減装置が設置された座席を説明するための図である。
【図１６】同装置が設置された座席配列と所定のタイミングで同定動作中の騒音低減装置が設置された座席を説明するための図である。
【図１７】同装置が設置された座席配列と所定のタイミングで同定動作中の騒音低減装置が設置された座席を説明するための図である。
【図１８】同装置の騒音マイクの同定を行う場合の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図１８を用いて説明する。
【００２２】
（実施の形態）
本発明の実施の形態における騒音低減装置について、航空機に搭載した場合の事例を引用して以下に説明する。まず、騒音低減装置の設置を必要とする航空機における音環境について、図１および図２により説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施の形態における騒音低減装置の設置環境を示す平面図である。図１に示すように、航空機１００は、左右の翼にエンジン１０２ａ、１０２ｂを備えている。
【００２４】
航空機の音環境の観点からみると、エンジンは回転音だけでなく、飛行中は空気流の反響等を伴うため、騒音源として重要な位置を占める。乗客サービスの観点からは、エンジン１０２ａ、１０２ｂが例えば機内の客室Ａ（例えば、ファーストクラス）、客室Ｂ（例えば、ビジネスクラス）および客室Ｃ（例えば、エコノミークラス）に設置された座席列１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃに対して外部の騒音源ＮＳ１ａ、ＮＳ１ｂとして機体の各部に作用するほか、機体が空気層を高速で移動することに伴う機体の先端部や両翼における空気流との衝突音（風切り音）が騒音源ＮＳ１ｃとして機内の情報提供サービス等に悪影響を与えている。
【００２５】
図２は、同騒音低減装置の設置環境の詳細を示す平面図であり、図１における客室Ａおよび客室Ｂの一部における座席の配置を拡大して示している。客室１００ａは壁により客室Ａおよび客室Ｂに区分されている。また、各座席列には視聴設備等が設置され、イーサネット（登録商標）等の通信回線を介して切り替え装置やデータ管理サーバ等を備えたシステム管理装置１０４に接続されている。一方、客室１００ａの音環境としては、エンジン１０２ａ、１０２ｂから発生する騒音源ＮＳ１ａ、ＮＳ１ｂおよび機体先端部における風切り音ＮＳ１ｃが外部の騒音源として存在するほか、エアコン等による騒音源ＮＳ２ａ〜ＮＳ２ｅが内部の騒音源として存在する。これを客室Ａに配列された一つの座席１０５における騒音として考えると、座席１０５では窓の外側の翼に取付けられたエンジン１０２ａ（図１）および気流音を発生原因とする騒音源ＮＳ１ａ〜ＮＳ１ｃおよびエアコンを発生原因とする騒音源ＮＳ２ａ〜ＮＳ２ｅから騒音の影響を受ける。例えば、客席Ａにおいて、座席１０５では、騒音源ＮＳ１ａ〜ＮＳ１ｃおよび騒音源ＮＳ２ａ〜ＮＳ２ｅから到達する騒音のうち、左翼（図１）に搭載されたエンジンによる騒音源ＮＳ１ａからの騒音が最も強い場合を予想することができる。したがって、各座席における騒音の低減を効果的に実現するためには、各方向から発せられる騒音のうち、座席に着席した利用者にとって、最も大きく、座席の音環境に悪影響を与える騒音に対して重点的に対処する必要がある。
【００２６】
特に、図１における客室Ａで示したファーストクラス等では、座席はシェル構造となっており、このシェルの内部には映画や音楽を楽しむためのテレビやラジオ等の視聴機器や、ビジネスマンのための机、ＰＣ接続電源等々が配設されており、ゆっくりとくつろいだり、ビジネスに集中したりできる環境を乗客に提供することが強く求められている。そのために、このシェル内部の騒音低減に対する要望は特に大きいものがある。図３は、本発明の実施の形態における騒音低減装置の適応動作（詳細は後述する）の基本構成を示すブロック図である。騒音低減装置３００は、騒音検出器３２０、騒音制御器３３０、制御音発生器３４０および誤差検出器３５０を備えている。また２重線で囲んだ範囲３６０は伝達関数の範囲を示している。
【００２７】
以下、それぞれの構成および機能について説明する。騒音検出器３２０は、騒音源３１０から発せられる騒音を検知する騒音検知手段として備えられ、騒音情報を検出し、電気信号に変換して出力する機能を有するマイクロホン（以下、騒音マイクと略記する）である。
【００２８】
騒音制御手段としての騒音制御器３３０は、Ａ／Ｄ変換器３３１、３３５、適応デジタルフィルタ３３２、フィルタ係数算出部３３３、Ｄ／Ａ変換器３３４を備えており、騒音マイク３２０からの騒音情報および誤差検出器３５０の誤差情報に基づいて、検出誤差が最小となるように制御音信号を生成する。
【００２９】
制御音発生器３４０は、制御音出力手段としての制御スピーカであり、Ｄ／Ａ変換器３３４から受け取った制御音信号を音波に変換して出力することができ、利用者３０１の耳３０１ｂの近傍の騒音を相殺する制御音を発する機能を備えている。
【００３０】
誤差検出器３５０は、騒音源３１０から発せられる騒音と、制御スピーカ３４０から発する制御音を重ね合わせた残留音（誤差音）を検出し、電気信号に変換して出力する機能を有するマイクロホン（以下、誤差マイクと略記する）である。
【００３１】
適応デジタルフィルタ３３２は多段タップで構成されており、各タップのフィルタ係数を自由に設定可能なＦＩＲフィルタである。フィルタ係数算出部３３３には、騒音マイク３２０からの情報に加えて誤差マイク３５０からの検出誤差信号がＡ／Ｄ変換器３３５を介して入力されており、この検出誤差が最小となるように、上記適応デジタルフィルタ３３２の各フィルタ係数を調整する。すなわち、誤差マイク３５０の設置位置において騒音源３１０からの騒音と反対位相となるような制御音信号を生成してＤ／Ａ変換器３３４を介して、制御音発生器３４０に出力する。
【００３２】
伝達関数補正部３３６は、伝達関数の範囲３６０の内の伝達関数を表現する多段タップのＦＩＲフィルタである。つまり、適応デジタルフィルタ３３２の出力がＤ／Ａ変換３３４、制御スピーカ３４０を通して制御音を発生させ、その制御音が誤差マイク３５０、Ａ／Ｄ変換３３５を通してフィルタ係数算出部３３３に到達するまでの伝達関数を表現している。
【００３３】
Ａ／Ｄ変換器３３１は騒音マイク３２０からの騒音信号をＡ／Ｄ変換して適応デジタルフィルタ３３２および伝達関数補正部３３６を通してフィルタ係数算出部３３３へ出力する。伝達関数補正部３３６を通すことで、適応デジタルフィルタ３３２の出力がフィルタ係数算出部３３３へ入力されるＡ／Ｄ変換後の誤差音信号への遅延、反射等の伝達特性を考慮することができ、精度のよいフィルタ係数が算出できる。
【００３４】
誤差音検知手段としての誤差マイク３５０は、騒音低減後の音を誤差として検出し、騒音低減装置３００の動作結果に対してフィードバックを行う。これにより、騒音環境等が変化しても利用者の耳位置で常に騒音を最小にすることができる。
【００３５】
図３に示すように、本発明の実施の形態における騒音低減装置３００では、騒音源３１０から発せられた騒音を騒音マイク３２０により検知し、騒音制御器３３０で信号処理を行って制御スピーカ３４０から制御音を出力して、騒音源３１０から発せられた騒音と位相の反転した音を重ね合わせて利用者３０１の耳３０１ｂに発信することにより、騒音の低減を行う。これを適応動作と呼ぶ。
【００３６】
次に、伝達関数の範囲３６０の伝達関数を求める方法について述べる。この伝達関数を求める作業を図３の適応動作に対して同定動作と呼ぶ。図４は、本発明の実施の形態における騒音低減装置の同定動作を行う基本構成を示すブロック図である。ここでは同定に用いる同定音としてホワイトノイズを使用する例について説明する。
【００３７】
同定動作時には騒音制御器３３０内に同定音発生手段としてのホワイトノイズ発生器３３７とそれを制御する同定制御部３３８を用いる。適応デジタルフィルタ３３２、フィルタ係数算出部３３３、Ｄ／Ａ変換器３３４、Ａ／Ｄ変換器３３５、制御音発生器（制御スピーカ）３４０、誤差検出器（誤差マイク）３５０は図３と同じコンポーネントで構成できる。同定動作では範囲３６０の伝達関数を求めるため、範囲３６０内のコンポーネントは特に図３と同一のものであることが望ましい。
【００３８】
同定動作時の騒音制御器３３０は、ホワイトノイズ発生器３３７の出力をＤ／Ａ変換器３３４を通して出力する。ここで、誤差マイク３５０からの入力をＡ／Ｄ変換した信号と適応デジタルフィルタ３３２の出力との差分を差分器３３１０で求め、この差分を同定差分信号と呼び、同定差分信号とホワイトノイズ発生器３３７の出力をフィルタ係数算出部３３３に入力する。フィルタ係数算出部３３３では同定差分信号が最小となるようにフィルタ係数算出部３３３でフィルタ係数を算出し、適応デジタルフィルタ３３２の係数を変更する。この動作により、伝達関数の範囲３６０の伝達関数を表現するＦＩＲフィルタを算出できる。
【００３９】
図３では騒音源３１０から発せられる騒音が誤差マイク３５０に入る構成であるが、同定動作においては精度良く伝達関数補正部３３６のＦＩＲフィルタを算出するためには、誤差マイク３５０に入る騒音レベルがホワイトノイズの制御スピーカ３４０からの出力が誤差マイクに入力されるレベルに対して低いことが望ましい。
【００４０】
複数の騒音低減装置が設置される環境下では、他の騒音低減装置が同定動作時に発生するホワイトノイズが誤差マイク３５０に入力されると伝達関数補正部３３６のＦＩＲフィルタの精度が悪くなる原因となる。したがって、同定制御部３３８が誤差マイク３５０の入力のＡ／Ｄ変換したデータを元に、近隣の騒音低減装置の同定動作によるホワイトノイズが誤差マイクに入力されているかどうかを判定する。近隣の騒音低減装置のホワイトノイズが誤差マイクに入力されていないと判定された場合に、ホワイトノイズ発生器３３７を制御してホワイトノイズを発生し同定動作に入る。これにより、伝達関数補正部３３６のＦＩＲフィルタの精度が悪くなることを防ぐことができる。
【００４１】
ところで、図３の適応動作と図４の同定動作はスイッチ３３９ａ〜３３９ｄを挿入して図５のように構成すれば、スイッチの切換によって適応動作と同定動作を同じコンポーネントで実現できる。スイッチ３３９ａ〜３３９ｄを図６のように切り換えれば、図３と同じ構成となり適応動作ができる。またスイッチ３３９ａ〜３３９ｄを図７のように切り換えれば図４と同じ構成となり同定動作となる。
【００４２】
次に、本発明の実施の形態における騒音低減装置を航空機の客室に設置した場合の事例について、図８を用いて説明する。図８は、航空機の客室に設置された騒音低減装置の主要な構成を示す平面図である。
【００４３】
図８に示すように、騒音低減装置は、航空機の客室Ａ（図１）に配列され、騒音を制御する制御空間である座席４０２に設置される。
【００４４】
座席４０２は、壁面によりシェル状に周囲を囲い利用者の占有領域を確保するシェル部４０２ａおよびシェル部４０２ａの内部に配置された座席部４０２ｂを備えている。シェル部４０２ａは、座席部４０２ｂの前方に対向する位置に棚部４０２ａａを備えており、机としての機能を発揮することができる。また、座席部４０２ｂは、背もたれ部（図示せず）、ヘッドレスト４０２ｂｃおよび肘掛け部４０２ｂｄ、４０２ｂｅを備えている。
【００４５】
航空機の客室Ａにおける音環境としては、機体に搭載されたエンジンや客室の内部に配設されたエアコンその他の騒音源があり、座席４０２では、騒音源から発せられる騒音が、シェル部４０２ａの外周部に到達する。
【００４６】
騒音低減装置では、図８に示すシェル部４０２ａの内部を座席４０２の制御空間、座席部４０２ｂに着席した利用者４０１の頭部４０１ａの位置を制御空間の中心として、制御中心と定義する。
【００４７】
図８において、座席４０２では、例えば外部の騒音源４１０から発せられた騒音に対してシェル部４０２ａにより座席４０２の周囲で物理的な防音を行う。騒音源４１０からの騒音はシェル部４０２ａの内部に進入し、座席部４０２ｂに着席した利用者４０１の頭部４０１ａ（制御中心）に到達する。航空機の騒音のように種々の騒音源が存在し、主要な騒音経路を特定できないような場合には、無指向性の騒音マイクをシェル部４０２ａ（制御空間）またはその近傍に複数配設する。図８は、一例としてシェル部４０２ａの所定の位置に騒音マイク４２０ａ〜４２０ｇ（図３の騒音マイク３２０に相当）を、座席に制御スピーカ４４０ａ、４４０ｂ（図３の制御スピーカ３４０に相当）、および誤差マイク４５０ａ、４５０ｂ（図３の誤差マイク３５０に相当）を配設した事例を示している。
【００４８】
この場合は制御スピーカが２個、誤差マイクが２個存在するため、それぞれに対して図４で示した同定の動作を行う。例えばホワイトノイズを制御スピーカ４４０ａから出力し、誤差マイク４５０ａ、４５０ｂそれぞれで観測した信号に基づいて同定誤差信号を用いてフィルタ係数を算出し、その後にホワイトノイズを制御スピーカ４４０ｂから出力し同様にフィルタ係数（伝達関数）を算出する。したがってこの場合４通りの伝達関数ができる。
【００４９】
図９は本発明の実施の形態における騒音低減装置の動作例を説明するためのフローチャートである。以下、それぞれのステップについて説明する。
【００５０】
騒音低減装置の電源をＯＮするとステップＳ００１からステップＳ００２に移行する。ステップＳ００２では適応モードか同定モードかを選択する。この選択方法は例えば初期起動時には同定モードが自動的に選択されるようにしてもよいし、ユーザーがスイッチ等で適応モードか同定モードを選択するようにしてもよい。適応モードとは適応動作、同定モードとは同定動作をすることを指す。
【００５１】
同定モードを選択した場合にはステップＳ００３にて周囲騒音を測定しステップＳ００４へ移行する。ステップＳ００４では周囲騒音があらかじめ決めた騒音レベルに対してスレッシュホルド以下かどうかを判定する。例えば図４では誤差マイク３５０のＡ／Ｄ変換した誤差音を元に同定制御部３３８にてスレッシュホルドの判定ができる。
【００５２】
スレッシュホルド以下の場合はホワイトノイズを発生しステップＳ００５にて同定を実行する。同定を実行した場合には同定の終了までステップＳ００５からステップＳ００７を繰り返す。
【００５３】
ステップＳ００４にて周囲騒音がスレッシュホルド以上の場合はステップＳ００６にて一定時間の待ち状態の後、ステップＳ００４に戻り周囲騒音がスレッシュホルド以下か再判定を行う。ステップＳ００６の待ち時間は例えば、騒音低減装置がホワイトノイズを発生する時間に設定する。ホワイトノイズを発生する時間に設定することで、同定を開始した後、同定が終了するまでの間に他の騒音低減装置が同定を開始し、既に同定を開始した騒音低減装置に影響を与えることを防ぐことができる。
【００５４】
ステップＳ００２にて適応モードを選択した場合には、ステップＳ００８にて適応フィルタを実行するとともに、動作モードの変化をステップＳ００９にて監視し、動作モードが変化しない間は適応フィルタの実行を繰り返す。動作モードが同定モードに変化した際にはステップＳ００２に戻りステップＳ００３へ進む。なお、ここで適応フィルタの実行とは、フィルタ係数算出部３３３で最適なフィルタ係数を算出して、このフィルタ係数を適応デジタルフィルタ３３２に設定して適応フィルタ動作を実行させることである。
【００５５】
この動作により、複数の騒音低減装置が設置される環境下において、他の騒音低減装置が同定動作時に発生するホワイトノイズが誤差マイク３５０に入力され、伝達関数補正部３３６のＦＩＲフィルタの精度が悪くなることを防ぐことができる。また他の騒音低減装置の同定動作によるホワイトノイズがスレッシュホルド以下の騒音低減装置については同時に同定動作を行うことができ、同定動作の時間短縮を図ることができる。
【００５６】
（実施の形態２）
図１０は本発明の実施の形態２における騒音低減装置の動作例を説明するためのフローチャートである。なお、本実施の形態では複数台の騒音低減装置が航空機の各座席に搭載されて騒音低減システムを構成している。このフローチャートでは、図１１に示すような複数の座席間の情報がサーバ（システム管理装置：図示せず）で管理されている例において、各座席での動作を説明している。図１１において、前から後ろへ１列目、２列目、・・・４列目、左から右へＡ行目、Ｃ行目・・・、Ｋ行目としており、例えば左前の座席は１Ａ席、２列目、Ｈ行目の座席は２Ｈ席と呼ぶ。以下、図１０に示すフローチャートのそれぞれのステップについて説明する。
【００５７】
騒音低減装置の電源をＯＮするとステップＳ０１０からステップＳ０１１に移行する。ステップＳ０１１では同定が必要かどうか判断する。この選択方法は例えば初期起動時には同定が必要と判断しても良いし、例えば１ヶ月に１回等の定期的なサーバの指示にしたがって同定が必要と判断しても良い。
【００５８】
同定が必要な場合はステップＳ０１２に進み、サーバに同定が必要である座席番号を登録する。同定が必要であると判断した座席の中からステップＳ０１４にて優先順位を検索し、優先順位が１番であれば同定をステップＳ０１５にて開始する。優先順位の付け方は例えば図１１のような座席配列の場合、１Ａ席を優先順位１番、次に２列目、３列目のＡ行目の座席と優先順位を付けていき、Ａ行目の次はＣ行目、優先順位が一番低い座席を４Ｋ席とする。
【００５９】
ステップＳ０１５にて同定が開始されると、ステップＳ０１６にてホワイトノイズを出力、同定が行われる。次にステップＳ０１７にて同定が終了し、ステップＳ０１８にて同定が終了したという情報をサーバに登録する。ステップＳ０１９は次にステップＳ０１１にて同定が必要かどうか判断するまでの待ちであり、例えばサーバに登録された同定が必要な騒音低減装置が、全て１回の同定を終了するまでなど時間調整を行うステップである。
【００６０】
ステップＳ０１４にて優先順位が１番以外の場合は周囲騒音を確認し、スレッシュホルド以下の場合にはステップＳ０２２にてサーバに座席番号を登録し、ステップＳ０１４に戻る。ステップＳ０１４ではスレッシュホルド以下の座席番号の中で優先順位が１番であればステップＳ０１５にて同定を開始する。同定開始後の動作については前述と同様である。スレッシュホルド以上であれば、ステップＳ０２１にて、ステップＳ０１９と同様に同定の時間を調整するための待ち時間の後、ステップＳ０１１に戻る。
【００６１】
図１１は図１０のフローチャートにしたがって同定の順番を説明するための模式図である。この例では全ての座席において同定が必要である場合について、ホワイトノイズを出力している座席の隣ではスレッシュホルド以上、それ以外ではスレッシュホルド以下になる場合の例について説明する。
【００６２】
まず優先順位の高い１Ａ席が同定を開始し、ホワイトノイズを出力する（図１１の丸印）。次に優先順位が高い３Ａ席が同定を始める。１Ａ席と３Ａ席の同定を開始するまでの時間差が同定の時間と比較して十分短い時には図１２の丸印の座席が同時刻に同定をしている状態である。同様にすると図１３の丸印がほぼ同時刻に同定をする。図１４以下では既に同定が完了した座席を菱型印で示している。図１４の丸印は次に同時に同定をする座席を示しており、以下、図１５の丸印、図１６の丸印の順に同時に同定を行い、全ての座席の同定が終了する（図１７）。
【００６３】
例えば、同定に要する時間が５分で同時刻に同定する座席間の時間差が１０秒とすると、ステップＳ０１９とステップＳ０２１の待ち時間は優先順位が一番の開始時刻から最短５分１０秒に設定すればよい。
【００６４】
本実施の形態によると、同定開始時にのみスレッシュホルド以下か以上かを判定するため、同定を開始して以降の他の座席からのホワイトノイズの影響を考慮していないが、通常、制御スピーカと誤差マイクの関係は各座席で一定のため、例えば１Ａ席のホワイトノイズの影響がスレッシュホルド以下の３Ａ席がホワイトノイズを出力した場合、３Ａ席のホワイトノイズが１Ａ席のスレッシュホルド以上にはならず影響は少ない。
【００６５】
しかしながら、例えば自座席の同定のホワイトノイズが誤差マイクに入るレベルに比べて他の座席のホワイトノイズが誤差マイクに入るスレッシュホルドを２０ｄＢ以上確保したい場合には、スレッシュホルドの設定値を２３ｄＢ等と余裕を持たせる設計にしてもよい。
【００６６】
また制御スピーカと誤差マイクの関係が各座席で大きく違う場合には同定を開始してから他の座席のホワイトノイズが影響する可能性がある。その場合には同定を開始してからも他の座席がホワイトノイズを開始する際に自座席でのスレッシュホルドを再測定して、自座席がスレッシュホルド以上になった場合は他の座席の同定を取りやめる構成にしてもよい。同定を取りやめる場合も次の同定が必要かどうかの判断（ステップＳ０１１）までステップＳ０１９やステップＳ０２１と同じ待ち時間を設定するとよい。
【００６７】
このように、複数の騒音低減装置が設置される環境下において、他の騒音低減装置が同定動作時に発生するホワイトノイズが誤差マイクに入力され、伝達関数補正部のＦＩＲフィルタの精度が悪くなることを防ぎつつ、他の騒音低減装置の同定動作によるホワイトノイズがスレッシュホルド以下の騒音低減装置については同時に同定動作を行うことができ、同定動作の時間短縮を図ることができる。
【００６８】
なお、ここでは同定に用いる同定音をホワイトノイズの例について説明したが、ホワイトノイズに限るわけではなく、例えばピンクノイズ等でも構わない。また周波数帯域を制限した同定音を時間的にずらして発生させ同定をしてもよく、この場合は自席で出力する同定音の周波数帯域と同じ周波数帯域の音のみを判断してスレッシュホルドとすることができる。
【００６９】
また、図４のように伝達関数の範囲３６０に対して同定を行う例について説明したが、図１８の伝達関数の範囲３７０に対して、つまり誤差マイクの代わりに騒音マイクの同定を行う場合でも同様である。制御スピーカと騒音マイクの伝達関数をあらかじめ求めておけば、適応動作時に騒音マイクではＮＳ１ａ〜ＮＳ１ｃ、ＮＳ２ａ〜ＮＳ１ｃなどの機内騒音と制御スピーカが発生する制御音を集音することになるが、精度良く機内騒音のみを分離してＡ／Ｄ変換器３３１へ渡すことができ、制御音が騒音マイクに入ることによる騒音低減の悪影響を取り除くことができる。なお伝達関数の範囲３６０と３７０を同時に同定してもよい。
【００７０】
また、上記実施の形態では、制御スピーカと誤差マイクとの間の伝達関数を同定する際に、誤差マイクで周囲の騒音レベルを検出してスレッシュホルドと比較するとしたが、騒音マイクで周囲の騒音レベルを検出することも可能である。逆に、制御スピーカと騒音マイクとの間の伝達関数を同定する際に、誤差マイクで周囲の騒音レベルを検出してスレッシュホルドと比較してもよい。また、周囲の騒音レベルを検出するための専用マイクを設置してもよい。
【００７１】
また、上記実施の形態では、周囲の騒音レベルを検出してスレッシュホルドと比較するのは同定を開始する時としたが、同定中も行うようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明の騒音低減装置および騒音低減システムは、高品質の騒音低減装置を提供することができる。したがって、航空機や列車、車など複雑な騒音環境の中で高度の快適性が求められる利用空間内で使用する騒音低減装置として適用可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１００    航空機
１００ａ，Ａ，Ｂ，Ｃ    客室
１０１ａ，１０１ｂ    翼
１０２ａ，１０２ｂ    エンジン
１０４    システム管理装置
１０５，４０２    座席（制御空間）
３００    騒音低減装置
３０１，４０１    利用者
４０１ａ    頭部（制御中心）
３０１ｂ，４０１ｂ    耳
３１０，ＮＳ１ａ，ＮＳ１ｂ，ＮＳ１ｃ，ＮＳ２ａ，ＮＳ２ｂ，ＮＳ２ｃ，ＮＳ２ｄ，ＮＳ２ｅ    騒音源
３２０  騒音検出器（騒音マイク）
３３０，４３０    騒音制御器
３３１，３３５    Ａ／Ｄ変換器
３３２    適応デジタルフィルタ
３３３    フィルタ係数算出部
３３４    Ｄ／Ａ変換器
３３６    伝達関数補正部
３３７    ホワイトノイズ発生器
３３８    同定制御部
３３９，３３９ａ，３３９ｂ，３３９ｃ，３３９ｄ    スイッチ
３４０    制御音発生器（スピーカ）
３５０，４５０ａ，４５０ｂ    誤差検出器（誤差マイク）
３６０，３７０    範囲
４０２ａ    シェル部
４０２ａａ    棚部
４０２ｂ    座席部
４０２ｂａ    腰掛け部
４０２ｂｃ    ヘッドレスト
４０２ｂｄ，４０２ｂｅ    肘掛け部
４２０ａ〜４２０ｇ    騒音マイク
４４０ａ，４４０ｂ    制御スピーカ
３３１０    差分器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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