(57)【要約】【課題】  アクティブのノイズ制御において外乱音を集音したとしても、フィルタ係数の更新制御の発散や、外乱音への適応による消音特性の劣化を抑制可能な信号処理装置、プログラム、レンジフード装置を提供する。【解決手段】  消音装置１は、レンジフード装置２に組み合わせて用いられており、ファン２２の騒音を抑制する。消音装置１の信号処理装置１２では、外乱検出部１３４ｂが、参照信号Ｘおよび誤差信号ｅから外乱音の混入を検出する。外乱検出部１３４ｂが外乱音の混入を検出した場合、更新停止部１３４ｅは、騒音の周波数帯域以外の周波数帯域を少なくとも対象として、係数更新部１３４ａによる消音フィルタ１３５ａのフィルタ係数Ｗの更新処理を停止させる。【選択図】図１
2015169836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
騒音源から発せられた騒音が伝播する空間に設けられて前記騒音を集音する第１の音入力器と、キャンセル信号を入力されて前記騒音を打ち消すキャンセル音を前記空間に発する音出力器と、前記空間において前記騒音と前記キャンセル音との合成音を集音する第２の音入力器とを備える音入出力装置に組み合わせて用いられる信号処理装置であって、
フィルタ係数を設定される消音フィルタを具備して、前記第１の音入力器の出力に基づいて生成された第１信号を入力されて前記キャンセル信号を出力するキャンセル信号生成部と、
前記音出力器から前記第２の音入力器に至る音響経路の伝達関数に基づいて前記第１信号を補正することで第２信号を生成する補正フィルタと、
前記第２信号、および前記第２の音入力器の出力から生成された第３信号に基づいて前記フィルタ係数を算出し、前記消音フィルタに設定される前記フィルタ係数を更新する係数更新部と、
前記第１の音入力器の出力と前記第２の音入力器の出力との少なくともいずれか一方から、前記騒音および前記キャンセル音のそれぞれと異なる外乱音の混入を検出する外乱検出部と、
前記外乱検出部が前記外乱音の混入を検出した場合、前記騒音の周波数帯域以外の周波数帯域を少なくとも対象として、前記係数更新部による前記フィルタ係数の更新処理を停止させる更新停止部と
を備える
ことを特徴とする信号処理装置。
【請求項２】
前記更新停止部は、前記外乱検出部が前記外乱音の混入を検出した場合、前記キャンセル音の全周波数帯域を対象として、前記係数更新部による前記フィルタ係数の更新処理を停止させることを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記更新停止部は、前記外乱検出部が前記外乱音の混入を検出した場合、前記騒音の周波数帯域以外の周波数帯域のみを対象として、前記係数更新部による前記フィルタ係数の更新処理を停止させることを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記消音フィルタは、所定の周波数帯域を複数の周波数ビンに分割して、前記周波数ビン毎に前記フィルタ係数を設定されており、
前記更新停止部は、前記外乱検出部が前記外乱音の混入を検出した場合、前記騒音の周波数帯域以外の周波数帯域に相当する前記周波数ビンのみを対象として、前記係数更新部による前記フィルタ係数の更新処理を停止させる
ことを特徴とする請求項３記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記外乱検出部は、前記第１の音入力器と前記第２の音入力器との少なくともいずれか一方の出力に基づいて生成された信号の時間波形の振幅が、前記騒音の時間波形の振幅に基づいて設定された閾値を上回る場合、前記外乱音の混入を検出することを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記外乱検出部は、前記第１の音入力器と前記第２の音入力器との少なくともいずれか一方の出力に基づいて生成された信号の周波数分布を前記騒音の周波数分布と比較し、この比較結果に基づいて前記外乱音の混入を検出することを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の信号処理装置。
【請求項７】
前記外乱検出部は、前記第１の音入力器の出力と前記第２の音入力器の出力との相関に基づいて、前記第１の音入力器および前記第２の音入力器によって集音された音が音源から前記第１の音入力器に到達するまでに要する時間と前記第２の音入力器に到達するまでに要する時間との差である時間差を導出して、前記時間差に基づいて前記音源が位置する方向を推定し、前記音源が位置する方向が前記騒音源が位置する方向とは異なる場合、前記外乱音の混入を検出することを特徴とする請求項１乃至６いずれか記載の信号処理装置。
【請求項８】
前記音出力器が発する前記キャンセル音の音量が所定音量を上回る場合、前記音出力器による前記キャンセル音の出力を停止させることを特徴とする請求項１乃至７いずれか記載の信号処理装置。
【請求項９】
既知信号を前記音出力器へ入力して、前記音出力器から既知音を出力させる既知音発生部と、前記伝達関数を導出する関数特定部とを備えて、
前記第２の音入力器は、前記既知音を集音して第４信号を出力し、
前記係数更新部は、前記消音フィルタを通過した前記既知信号と前記第４信号との差が最小となるように前記消音フィルタに設定される前記フィルタ係数を更新し、
前記関数特定部は、前記フィルタ係数に基づいて前記伝達関数を導出し、
前記更新停止部は、前記外乱検出部が前記外乱音の混入を検出した場合、前記係数更新部による前記フィルタ係数の更新処理を停止させる
ことを特徴とする請求項１乃至８いずれか記載の信号処理装置。
【請求項１０】
騒音源から発せられた騒音が伝播する空間に設けられて前記騒音を集音する第１の音入力器と、キャンセル信号を入力されて前記騒音を打ち消すキャンセル音を前記空間に発する音出力器と、前記空間において前記騒音と前記キャンセル音との合成音を集音する第２の音入力器とを備える音入出力装置に組み合わせて用いられるコンピュータに搭載されるプログラムであって、
前記コンピュータに、
フィルタ係数を設定される消音フィルタを構成して、前記第１の音入力器の出力に基づいて生成された第１信号を入力されて前記キャンセル信号を出力する機能と、
前記音出力器から前記第２の音入力器に至る音響経路の伝達関数に基づいて前記第１信号を補正することで第２信号を生成する機能と、
前記第２信号、および前記第２の音入力器の出力から生成された第３信号に基づいて前記フィルタ係数を算出し、前記消音フィルタに設定される前記フィルタ係数を更新する機能と、
前記第１の音入力器の出力と前記第２の音入力器の出力との少なくともいずれか一方から、前記騒音および前記キャンセル音のそれぞれと異なる外乱音の混入を検出する機能と、
前記外乱音の混入を検出した場合、前記騒音の周波数帯域以外の周波数帯域を少なくとも対象として前記フィルタ係数の更新処理を停止させる機能と
を実現させる
ことを特徴とするプログラム。
【請求項１１】
中空筒状の通気路と、前記通気路の一端から他端に向かう気流を発生させる送風装置と、前記通気路内に設けられて前記送風装置が発する騒音を集音する第１の音入力器と、キャンセル信号を入力されて前記騒音を打ち消すキャンセル音を前記通気路内に発する音出力器と、前記通気路内において前記騒音と前記キャンセル音との合成音を集音する第２の音入力器と、前記キャンセル信号を生成する信号処理装置とを備え、
前記信号処理装置は、
フィルタ係数を設定される消音フィルタを具備して、前記第１の音入力器の出力に基づいて生成された第１信号を入力されて前記キャンセル信号を出力するキャンセル信号生成部と、
前記音出力器から前記第２の音入力器に至る音響経路の伝達関数に基づいて前記第１信号を補正することで第２信号を生成する補正フィルタと、
前記第２信号、および前記第２の音入力器の出力から生成された第３信号に基づいて前記フィルタ係数を算出し、前記消音フィルタに設定される前記フィルタ係数を更新する係数更新部と、
前記第１の音入力器の出力と前記第２の音入力器の出力との少なくともいずれか一方から、前記騒音および前記キャンセル音のそれぞれと異なる外乱音の混入を検出する外乱検出部と、
前記外乱検出部が前記外乱音の混入を検出した場合、前記騒音の周波数帯域以外の周波数帯域を少なくとも対象として、前記係数更新部による前記フィルタ係数の更新処理を停止させる更新停止部と
を備える
ことを特徴とするレンジフード装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に信号処理装置、プログラム、レンジフード装置、より詳細にはアクティブノイズ制御を利用する信号処理装置、プログラム、およびこれらを用いたレンジフード装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、騒音源が発する音が伝播する空間（騒音伝播路）において騒音を低減させる技術として、アクティブノイズ制御を用いた消音装置がある。アクティブノイズ制御とは、騒音の逆位相、同振幅のキャンセル音を放射することによって、能動的に騒音を低減させる技術である。
【０００３】
そして、このアクティブノイズ制御では、騒音源の騒音変化、騒音伝播特性の変化に追従するために、適応フィルタの機能を実現する消音用プログラムを実行する。しかしながら、本来の消音対象となる騒音源以外の音（外乱音）が発生すると、この外乱音によって適応フィルタのフィルタ係数の更新制御が発散する場合がある。フィルタ係数の更新制御が発散すると、騒音の消音効果が低下し、さらには消音装置が発するキャンセル音自体が騒音となることもある。
【０００４】
そこで、外乱音等の異常を検出した場合に、アクティブノイズ制御に用いる伝達関数、収束係数等の各パラメータを再設定し、この異常検出回数が所定数を上回るとキャンセル音の出力を停止させる消音装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１８７２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の特許文献１では、外乱音を検出した場合に、アクティブノイズ制御に用いる伝達関数、収束係数等の各パラメータを再設定しながらも、フィルタ係数の更新処理は継続させている。したがって、フィルタ係数の更新制御を継続しながら伝達関数、収束係数等の各パラメータを再設定したとしても、外乱音によっては、フィルタ係数の更新制御が発散する虞がある。さらに、フィルタ係数の更新制御が発散しなくても、消音対象ではない外乱音に適応したフィルタ係数に更新されるため、外乱音の混入が無くなった後、暫くの間は、本来の消音対象である騒音の消音特性が劣化する虞がある。
【０００７】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、アクティブのノイズ制御において外乱音を集音したとしても、フィルタ係数の更新制御の発散や、外乱音への適応による消音特性の劣化を抑制可能な信号処理装置、プログラム、レンジフード装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の信号処理装置は、騒音源から発せられた騒音が伝播する空間に設けられて前記騒音を集音する第１の音入力器と、キャンセル信号を入力されて前記騒音を打ち消すキャンセル音を前記空間に発する音出力器と、前記空間において前記騒音と前記キャンセル音との合成音を集音する第２の音入力器とを備える音入出力装置に組み合わせて用いられる信号処理装置であって、フィルタ係数を設定される消音フィルタを具備して、前記第１の音入力器の出力に基づいて生成された第１信号を入力されて前記キャンセル信号を出力するキャンセル信号生成部と、前記音出力器から前記第２の音入力器に至る音響経路の伝達関数に基づいて前記第１信号を補正することで第２信号を生成する補正フィルタと、前記第２信号、および前記第２の音入力器の出力から生成された第３信号に基づいて前記フィルタ係数を算出し、前記消音フィルタに設定される前記フィルタ係数を更新する係数更新部と、前記第１の音入力器の出力と前記第２の音入力器の出力との少なくともいずれか一方から、前記騒音および前記キャンセル音のそれぞれと異なる外乱音の混入を検出する外乱検出部と、前記外乱検出部が前記外乱音の混入を検出した場合、前記騒音の周波数帯域以外の周波数帯域を少なくとも対象として、前記係数更新部による前記フィルタ係数の更新処理を停止させる更新停止部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
この発明において、前記更新停止部は、前記外乱検出部が前記外乱音の混入を検出した場合、前記キャンセル音の全周波数帯域を対象として、前記係数更新部による前記フィルタ係数の更新処理を停止させることが好ましい。
【００１０】
この発明において、前記更新停止部は、前記外乱検出部が前記外乱音の混入を検出した場合、前記騒音の周波数帯域以外の周波数帯域のみを対象として、前記係数更新部による前記フィルタ係数の更新処理を停止させることが好ましい。
【００１１】
この発明において、前記消音フィルタは、所定の周波数帯域を複数の周波数ビンに分割して、前記周波数ビン毎に前記フィルタ係数を設定されており、前記更新停止部は、前記外乱検出部が前記外乱音の混入を検出した場合、前記騒音の周波数帯域以外の周波数帯域に相当する前記周波数ビンのみを対象として、前記係数更新部による前記フィルタ係数の更新処理を停止させることが好ましい。
【００１２】
この発明において、前記外乱検出部は、前記第１の音入力器と前記第２の音入力器との少なくともいずれか一方の出力に基づいて生成された信号の時間波形の振幅が、前記騒音の時間波形の振幅に基づいて設定された閾値を上回る場合、前記外乱音の混入を検出することが好ましい。
【００１３】
この発明において、前記外乱検出部は、前記第１の音入力器と前記第２の音入力器との少なくともいずれか一方の出力に基づいて生成された信号の周波数分布を前記騒音の周波数分布と比較し、この比較結果に基づいて前記外乱音の混入を検出することが好ましい。
【００１４】
この発明において、前記外乱検出部は、前記第１の音入力器の出力と前記第２の音入力器の出力との相関に基づいて、前記第１の音入力器および前記第２の音入力器によって集音された音が音源から前記第１の音入力器に到達するまでに要する時間と前記第２の音入力器に到達するまでに要する時間との差である時間差を導出して、前記時間差に基づいて前記音源が位置する方向を推定し、前記音源が位置する方向が前記騒音源が位置する方向とは異なる場合、前記外乱音の混入を検出することが好ましい。
【００１５】
この発明において、前記音出力器が発する前記キャンセル音の音量が所定音量を上回る場合、前記音出力器による前記キャンセル音の出力を停止させることが好ましい。
【００１６】
この発明において、既知信号を前記音出力器へ入力して、前記音出力器から既知音を出力させる既知音発生部と、前記伝達関数を導出する関数特定部とを備えて、前記第２の音入力器は、前記既知音を集音して第４信号を出力し、前記係数更新部は、前記消音フィルタを通過した前記既知信号と前記第４信号との差が最小となるように前記消音フィルタに設定される前記フィルタ係数を更新し、前記関数特定部は、前記フィルタ係数に基づいて前記伝達関数を導出し、前記更新停止部は、前記外乱検出部が前記外乱音の混入を検出した場合、前記係数更新部による前記フィルタ係数の更新処理を停止させることが好ましい。
【００１７】
本発明のプログラムは、騒音源から発せられた騒音が伝播する空間に設けられて前記騒音を集音する第１の音入力器と、キャンセル信号を入力されて前記騒音を打ち消すキャンセル音を前記空間に発する音出力器と、前記空間において前記騒音と前記キャンセル音との合成音を集音する第２の音入力器とを備える音入出力装置に組み合わせて用いられるコンピュータに搭載されるプログラムであって、前記コンピュータに、フィルタ係数を設定される消音フィルタを構成して、前記第１の音入力器の出力に基づいて生成された第１信号を入力されて前記キャンセル信号を出力する機能と、前記音出力器から前記第２の音入力器に至る音響経路の伝達関数に基づいて前記第１信号を補正することで第２信号を生成する機能と、前記第２信号、および前記第２の音入力器の出力から生成された第３信号に基づいて前記フィルタ係数を算出し、前記消音フィルタに設定される前記フィルタ係数を更新する機能と、前記第１の音入力器の出力と前記第２の音入力器の出力との少なくともいずれか一方から、前記騒音および前記キャンセル音のそれぞれと異なる外乱音の混入を検出する機能と、前記外乱音の混入を検出した場合、前記騒音の周波数帯域以外の周波数帯域を少なくとも対象として前記フィルタ係数の更新処理を停止させる機能とを実現させることを特徴とする。
【００１８】
本発明のレンジフード装置は、中空筒状の通気路と、前記通気路の一端から他端に向かう気流を発生させる送風装置と、前記通気路内に設けられて前記送風装置が発する騒音を集音する第１の音入力器と、キャンセル信号を入力されて前記騒音を打ち消すキャンセル音を前記通気路内に発する音出力器と、前記通気路内において前記騒音と前記キャンセル音との合成音を集音する第２の音入力器と、前記キャンセル信号を生成する信号処理装置とを備え、前記信号処理装置は、フィルタ係数を設定される消音フィルタを具備して、前記第１の音入力器の出力に基づいて生成された第１信号を入力されて前記キャンセル信号を出力するキャンセル信号生成部と、前記音出力器から前記第２の音入力器に至る音響経路の伝達関数に基づいて前記第１信号を補正することで第２信号を生成する補正フィルタと、前記第２信号、および前記第２の音入力器の出力から生成された第３信号に基づいて前記フィルタ係数を算出し、前記消音フィルタに設定される前記フィルタ係数を更新する係数更新部と、前記第１の音入力器の出力と前記第２の音入力器の出力との少なくともいずれか一方から、前記騒音および前記キャンセル音のそれぞれと異なる外乱音の混入を検出する外乱検出部と、前記外乱検出部が前記外乱音の混入を検出した場合、前記騒音の周波数帯域以外の周波数帯域を少なくとも対象として、前記係数更新部による前記フィルタ係数の更新処理を停止させる更新停止部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の信号処理装置、プログラム、レンジフード装置では、以上説明したように、外乱音の混入を検出した場合に消音フィルタのフィルタ係数の更新処理を停止させる。したがって、外乱音の混入検出時において、消音フィルタは、外乱音の発生前に設定されたフィルタ係数を維持しており、フィルタ係数の更新制御の発散や、外乱音への適応による消音特性の劣化を抑制できる。すなわち、本発明は、アクティブノイズ制御において外乱音を集音したとしても、フィルタ係数の更新制御の発散や、外乱音への適応による消音特性の劣化を抑制できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態１の構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態１のレンジフード装置の外観を示す斜視図である。
【図３】実施形態１の最急降下アルゴリズムの誤差曲面を示す説明図である。
【図４】実施形態１の同定処理と更新処理との関係を示すフローチャートである。
【図５】実施形態１の伝達関数の同定処理の概略を示すブロック図である。
【図６】実施形態１の外乱検出部を動作させなかった場合の消音効果を示す波形図である。
【図７】実施形態１の外乱検出部を動作させた場合の消音効果を示す波形図である。
【図８】実施形態２の構成の一部を示すブロック図である。
【図９】実施形態３の外乱検出部の処理を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
（実施形態１）
本実施形態の消音装置１（能動騒音制御装置）の構成を図１に示す。消音装置１は、レンジフード装置２に組み合わせて用いられる。
【００２３】
レンジフード装置２は、図２に示すように、台所の厨房器具の上方に配設されたフード２１（通気路）を備える。フード２１は、下面に吸気口２１ａを設けた箱状に形成されており、フード２１には、吸気口２１ａからフード２１内に室内空気を取り込んで室外に排出するファン２２（送風装置、図１参照）を設けている。また、吸気口２１ａには、整流板２３が設けられている。整流板２３は、吸気口２１ａより一回り小さく形成されており、吸気効率を向上させている。また、レンジフード装置２の前面には操作部２４が設けられており、操作部２４は、レンジフード装置２の各動作の操作スイッチ、動作状態を示す表示灯等を備える。なお、通気路を構成するフード２１内の空間が、騒音源から発せられた騒音が伝播する空間に相当する。
【００２４】
そして、ファン２２が動作すると、このファン２２が騒音源となって、ファン２２の動作音（騒音）がフード２１内を伝播し、吸気口２１ａから室内に伝わる。そこで、ファン２２の動作時に室内に伝わる騒音を抑制するため、フード２１に消音装置１が設けられている。
【００２５】
フード２１に設けられた消音装置１は、図１に示すように、音声入出力装置１１、信号処理装置１２を備える。
【００２６】
音声入出力装置１１は、参照マイクロホン１１１（第１の音入力器）、誤差マイクロホン１１２（第２の音入力器）、スピーカ（音出力器）１１３を備える。参照マイクロホン１１１は、フード２１内のファン２２側に位置する。誤差マイクロホン１１２は、フード２１内の吸気口２１ａ側に位置する。スピーカ１１３は、フード２１内において、参照マイクロホン１１１と誤差マイクロホン１１２との間に位置している。すなわち、ファン２２から吸気口２１ａに至るまでに、参照マイクロホン１１１、スピーカ１１３、誤差マイクロホン１１２の順に配置されている。
【００２７】
信号処理装置１２は、増幅器１２１，１２２，１２３、Ａ／Ｄ変換器１２４，１２５、Ｄ／Ａ変換器１２６、消音制御ブロック１２７で構成される。
【００２８】
参照マイクロホン１１１の出力は、増幅器１２１で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器１２４によってＡ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換器１２４の出力は、消音制御ブロック１２７に入力される。
【００２９】
誤差マイクロホン１１２の出力は、増幅器１２２で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器１２５によってＡ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換器１２５の出力は、消音制御ブロック１２７に入力される。
【００３０】
消音制御ブロック１２７から出力されるキャンセル信号は、Ｄ／Ａ変換器１２６によってＤ／Ａ変換された後、増幅器１２３で増幅される。スピーカ１１３は、増幅器１２３で増幅されたキャンセル信号を入力されて、キャンセル音を発する。
【００３１】
消音制御ブロック１２７は、プログラムを実行するコンピュータで構成される。そして、消音制御ブロック１２７は、誤差マイクロホン１１２の設置点（消音点）における音圧レベルが最小になるよう、ファン２２の騒音を打ち消すキャンセル音をスピーカ１１３から出力する。すなわち、スピーカ１１３がキャンセル音を出力することによって、ファン２２から吸気口２１ａを通ってフード２１外に伝わる騒音を抑制する。この消音制御ブロック１２７は、アクティブノイズ制御を行っており、騒音源となるファン２２の騒音変化、騒音伝播特性の変化に追従するために、適応フィルタの機能を実現する消音用プログラムを実行する。この適応フィルタのフィルタ係数の更新には、Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ ＬＭＳ逐次更新制御アルゴリズムが使用される。なお、消音制御ブロック１２７を構成するコンピュータとしては、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro-Processing Unit）を含む。
【００３２】
以下、信号処理装置１２の動作について説明する。
【００３３】
まず、参照マイクロホン１１１は、ファン２２が発生する騒音を集音した騒音信号を、消音制御ブロック１２７へ出力する。Ａ／Ｄ変換器１２４は、予め決められたサンプリング周波数で、増幅器１２１によって増幅された騒音信号をＡ／Ｄ変換した離散値を出力する。
【００３４】
誤差マイクロホン１１２は、消音点において、キャンセル音によって消去しきれなかった残留騒音を集音した誤差信号を、消音制御ブロック１２７へ出力する。Ａ／Ｄ変換器１２５は、Ａ／Ｄ変換器１２４と同じサンプリング周波数で、増幅器１２２によって増幅された誤差信号をＡ／Ｄ変換した離散値を、誤差信号ｅ（第３信号）として消音制御ブロック１２７へ出力する。
【００３５】
消音制御ブロック１２７は、ハウリングキャンセルフィルタ１３１（Howling Cancel Filter）、減算器１３２、補正フィルタ１３３、制御部１３４、キャンセル信号生成部１３５を備える。制御部１３４は、係数更新部１３４ａ、外乱検出部１３４ｂ、更新停止部１３４ｃ、出力停止部１３４ｄ、関数特定部１３４ｅを備える。キャンセル信号生成部１３５は、消音フィルタ１３５ａ、反転器１３５ｂを備える。
【００３６】
ハウリングキャンセルフィルタ１３１は、スピーカ１１３から参照マイクロホン１１１に至る音波の伝達関数Ｆを模擬した伝達関数Ｆ＾をフィルタ係数として設定されたＦＩＲフィルタである。このハウリングキャンセルフィルタ１３１は、キャンセル信号生成部１３５が出力するキャンセル信号Ｙに伝達関数Ｆ＾を畳み込み演算する。そして、減算器１３２は、Ａ／Ｄ変換器１２４の出力からハウリングキャンセルフィルタ１３１の出力を減じた信号を出力する。すなわち、参照マイクロホン１１１が集音した騒音信号からキャンセル音の回り込み成分を減算した信号が、騒音信号Ｎ（第１信号）として減算器１３２から出力される。したがって、スピーカ１１３から発せられたキャンセル音が参照マイクロホン１１１に回り込んだとしても、ハウリングの発生を防止することができる。減算器１３２の出力は、キャンセル信号生成部１３５の消音フィルタ１３５ａ、および補正フィルタ１３３に入力される。
【００３７】
消音フィルタ１３５ａは、制御部１３４の係数更新部１３４ａによってフィルタ係数を設定されるＦＩＲ型の適応フィルタである。
【００３８】
補正フィルタ１３３は、スピーカ１１３から誤差マイクロホン１１２に至る音波の伝達関数Ｃを模擬した伝達関数Ｃ＾をフィルタ係数として設定されたＦＩＲフィルタ（Finite Impulse Response Filter）である。そして、補正フィルタ１３３は、減算器１３２の出力と伝達関数Ｃ＾との畳み込み演算を行い、補正フィルタ１３３の出力は制御部１３４に入力される。この補正フィルタ１３３の出力を、参照信号Ｘ（第２信号）とする。
【００３９】
制御部１３４の係数更新部１３４ａは、Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ ＬＭＳ（Least Mean Square）という周知の逐次更新制御アルゴリズムを用いて、消音フィルタ１３５ａのフィルタ係数を更新する。この係数更新部１３４ａは、補正フィルタ１３３が出力する参照信号ＸとＡ／Ｄ変換器１２５が出力する誤差信号ｅとに基づいて、消音フィルタ１３５ａのフィルタ係数を演算する。本実施形態の消音フィルタ１３５ａは、キャンセル音の全周波数帯域に共通の１つのフィルタ係数を用いる。
【００４０】
一般に、Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ ＬＭＳを用いたフィルタ係数の更新処理では、誤差信号ｅが最小となるようにフィルタ係数が更新される。このとき、コスト関数Ｊは、［数１］のように定義される。なお、Ｅは期待値（長時間平均）、ｎはサンプルである。
【００４１】
【数１】
2015169836.tif 000003
【００４２】
このコスト関数Ｊは、最急降下アルゴリズムに基づいて［数２］のように表される。
【００４３】
【数２】
2015169836.tif 000004
【００４４】
最急降下アルゴリズムは、誤差曲面が図３のように２次関数形式で表されることから、その勾配が負の方向となるようにフィルタ係数を更新することで、最小二乗誤差に到達し、フィルタ係数の更新制御が収束する。
【００４５】
具体的に、消音フィルタ１３５ａのフィルタ係数の更新処理は、フィルタ係数：Ｗ、更新パラメータ：μとすると、［数３］で表される。
【００４６】
【数３】
2015169836.tif 000005
【００４７】
ここで、［数３］において参照信号Ｘ、誤差信号ｅ、更新パラメータμからなる右辺第２項が大きくなると、より早く最小二乗誤差に到達し、フィルタ係数の更新制御がより早く収束する。すなわち、フィルタ係数Ｗの更新制御の収束速度は、参照信号Ｘ、誤差信号ｅ、更新パラメータμの大きさに依存している。
【００４８】
例えば、参照信号Ｘ、誤差信号ｅの各振幅が大きければ更新制御が早く収束し、参照信号Ｘ、誤差信号ｅの各振幅が小さければ更新制御が収束するまでに時間を要してしまう。そこで、係数更新部１３４ａは、フィルタ係数Ｗの演算処理の過程で更新パラメータμを乗算することで、この収束速度を調整している。収束に要する時間を短くするためには更新パラメータμを大きくする必要があるが、更新パラメータμを大きくし過ぎると収束しない可能性があるので、係数更新部１３４ａは、収束可能な範囲で適度な大きさの更新パラメータμを設定する。
【００４９】
そして、係数更新部１３４ａは、サンプリング周期毎に消音フィルタ１３５ａのフィルタ係数Ｗを更新する。消音フィルタ１３５ａは、騒音信号Ｎとフィルタ係数Ｗとの畳み込み演算を行い、この演算結果を出力する。そして、消音フィルタ１３５ａの出力が反転器１３５ｂによって位相反転されることによって、キャンセル信号Ｙが生成される。キャンセル信号生成部１３５が出力するキャンセル信号Ｙは、Ｄ／Ａ変換器１２６によってＤ／Ａ変換が施された後、増幅器１２３で増幅され、スピーカ１１３からキャンセル音が出力される。
【００５０】
キャンセル音（キャンセル信号Ｙ）の波形は、消音点における騒音波形に対して逆位相、同振幅となるように生成されており、ファン２２からフード２１を伝播して吸気口２１ａから放出される騒音を低減させている。
【００５１】
次に、外乱音が発生したときの処理について説明する。
【００５２】
レンジフード装置２の周辺では、外乱による外乱音が発生し、参照マイクロホン１１１、誤差マイクロホン１１２がこの外乱音を集音することがある。参照マイクロホン１１１が集音した外乱音は、参照マイクロホン１１１の出力に混入する。誤差マイクロホン１１２が集音した外乱音は、誤差マイクロホン１１２の出力に混入する。すなわち、外乱音の成分は、参照信号Ｘ、誤差信号ｅに混入する可能性がある。そして、参照信号Ｘ、誤差信号ｅの少なくとも一方に外乱音が混入すると、係数更新部１３４ａによるフィルタ係数Ｗの更新制御が発散することがある。なお、外乱音とは、レンジフード装置２の下方に設置されたコンロで発生する音、シンクの水流音等であり、ファン２２が発生する騒音、スピーカ１１３が発するキャンセル音とは異なる。
【００５３】
そこで、外乱検出部１３４ｂは外乱音の混入を検出する。具体的に、外乱検出部１３４ｂは、参照信号Ｘの時間波形の振幅が閾値Ｋ１１を上回る場合に、参照信号Ｘに外乱音が混入していると判断する。さらに、外乱検出部１３４ｂは、誤差信号ｅの時間波形の振幅が閾値Ｋ１２を上回る場合に、誤差信号ｅに外乱音が混入していると判断する。すなわち、外乱検出部１３４ｂは、参照信号Ｘと誤差信号ｅとのいずれか一方の時間波形の振幅が予め決められた閾値を上回った場合に、外乱音の混入を検出する。以降、「時間波形の振幅」を、単に「振幅」と称す。
【００５４】
閾値Ｋ１１の値は、ファン２２の騒音が発生し且つ外乱音が発生していないときに、参照マイクロホン１１１の出力から生成した参照信号Ｘの振幅に基づいて予め設定されている。具体的には、参照信号Ｘの時間波形から振幅ピークの確率分布（平均、分散）を求め、閾値Ｋ１１は、この確率分布に基づいて外乱音の未発生時には確率的に発生し得ない値に設定される。
【００５５】
また、閾値Ｋ１２の値は、ファン２２の騒音が発生し且つ外乱音が発生していないときに、誤差マイクロホン１１２の出力から生成した誤差信号ｅの振幅に基づいて予め設定されている。具体的には、誤差信号ｅの時間波形から振幅ピークの確率分布（平均、分散）を求め、閾値Ｋ１２は、この確率分布に基づいて外乱音の未発生時には確率的に発生し得ない値に設定される。
【００５６】
あるいは、外乱検出部１３４ｂは、参照信号Ｘの振幅が閾値Ｋ１１を上回り、且つ誤差信号ｅの振幅が閾値Ｋ１２を上回る場合に、外乱音の混入を検出してもよい。
【００５７】
すなわち、参照マイクロホン１１１と誤差マイクロホン１１２との少なくともいずれか一方の出力に基づいて生成された信号の時間波形の振幅に基づいて、外乱音の混入を検出することができる。この場合、外乱音の混入を検出するための演算を、比較的簡略化することができる。
【００５８】
そして、更新停止部１３４ｃは、外乱検出部１３４ｂが外乱音の混入を検出した場合、係数更新部１３４ａによるフィルタ係数Ｗの更新処理を停止させる。このフィルタ係数Ｗの更新処理を停止させる期間は、外乱検出部１３４ｂが外乱音の混入を検出している期間、または外乱検出部１３４ｂが外乱音の混入を検出してから、外乱音の混入を検出しなくなった後に一定時間が経過するまでの期間に設定される。更新停止部１３４ｃによるフィルタ係数Ｗの更新停止処理が解除されると、係数更新部１３４ａは、フィルタ係数Ｗの更新処理を再開する。
【００５９】
上述のように、信号処理装置１２は、外乱音の混入を検出した場合に消音フィルタ１３５ａのフィルタ係数Ｗの更新処理を停止させる。したがって、外乱音の混入検出時において、消音フィルタ１３５ａは、外乱音の発生前に設定されたフィルタ係数Ｗを維持しており、フィルタ係数Ｗの更新制御の発散を抑制できる。すなわち、信号処理装置１２は、アクティブノイズ制御において外乱音を集音したとしても、フィルタ係数Ｗの更新制御の発散や、外乱音への適応による消音特性の劣化を抑制可能となる。また、消音制御ブロック１２７が実行するプログラム、信号処理装置１２を搭載したレンジフード装置２も、上記同様の効果を奏し得る。
【００６０】
また、制御部１３４の出力停止部１３４ｄは、消音フィルタ１３５ａの出力（キャンセル信号Ｙの反転前の信号）を監視しており、消音フィルタ１３５ａの出力値が閾値Ｋ２を上回った場合に、消音フィルタ１３５ａの出力を停止させる。消音フィルタ１３５ａの出力値は、消音制御ブロック１２７が実行するプログラムにおいて変数として扱われる。この変数は、表１に示すような許容値（上限、下限）が存在する。
【００６１】
【表１】
2015169836.tif 000006
【００６２】
消音フィルタ１３５ａの出力値がこの許容値を超えると、スピーカ１１３から大音量のキャンセル音が出力されたり、システム上の誤動作が引き起こされたりして、フィルタ係数Ｗの更新制御が発散する場合がある。そこで、上述のように、スピーカ１１３が発するキャンセル音の音量が所定音量を上回る場合にスピーカ１１３によるキャンセル音の出力を停止させることによって、フィルタ係数Ｗの更新制御が発散することを防止している。
【００６３】
次に、関数特定部１３４ｅによる伝達関数Ｃ，Ｆの同定処理について説明する。図４は、伝達関数Ｃ，Ｆの同定処理とフィルタ係数Ｗの更新処理との関係を示しており、伝達関数Ｃ，Ｆの同定処理を実行して（Ｓ１）、伝達関数Ｃ，Ｆを特定する（Ｓ２）。この特定された伝達関数Ｃは、補正フィルタ１３３のフィルタ係数に設定され、特定された伝達関数Ｆは、ハウリングキャンセルフィルタ１３１のフィルタ係数に設定される。そして、伝達関数Ｃ，Ｆが特定された後に、係数更新部１３４ａによる上述のフィルタ係数Ｗの更新処理が実行される（Ｓ３）。この伝達関数Ｃ，Ｆの同定処理は、工場出荷時、現場施工後等に行われる。
【００６４】
図５は、関数特定部１３４ｅによる伝達関数Ｃの同定処理の概略を示す。なお図５中の既知音発生部１４１および減算器１４２の各機能も、消音制御ブロック１２７が実行するプログラムによって実現される。
【００６５】
まず、消音制御ブロック１２７は、既知信号としてホワイトノイズ（白色雑音）の信号（ホワイトノイズ信号）を出力する既知音発生部１４１を有する。そして、関数特定部１３４ｅは、既知音発生部１４１のホワイトノイズ信号をＤ／Ａ変換器１２６、増幅器１２３を介してスピーカ１１３から出力させる。このスピーカ１１３から出力されたホワイトノイズは誤差マイクロホン１１２によって集音され、誤差マイクロホン１１２は、既知音信号（第４信号）を出力する。この既知音信号は、増幅器１２２、Ａ／Ｄ変換器１２５を介して減算器１４２に入力される。また、既知音発生部１４１が出力するホワイトノイズ信号は、消音フィルタ１３５ａ、係数更新部１３４ａにも入力される。そして、減算器１４２は、消音フィルタ１３５ａの出力から既知音信号を減じた信号を、係数更新部１３４ａへ出力する。係数更新部１３４ａは、減算器１４２の出力が最小となるように、消音フィルタ１３５ａのフィルタ係数を更新する。この更新制御が収束したときに消音フィルタ１３５ａに設定されているフィルタ係数が、関数特定部１３４ｅによって特定される伝達関数Ｃとなる。
【００６６】
すなわち、係数更新部１３４ａは、誤差マイクロホン１１２の出力に基づいて生成された既知音信号と、消音フィルタ１３５ａがホワイトノイズに対してフィルタ係数を畳み込んだ信号との差分が最小となるように、消音フィルタ１３５ａのフィルタ係数を更新する。このフィルタ係数の更新を繰り返すことで、消音フィルタ１３５ａのフィルタ係数を真の伝達関数Ｃにより近付けることができる。
【００６７】
そして、関数特定部１３４ｅによる伝達関数Ｃの同定処理中において、外乱検出部１３４ｂが誤差マイクロホン１１２の出力に外乱音の混入を検出した場合、係数更新部１３４ａは、消音フィルタ１３５ａのフィルタ係数の更新処理を停止する。したがって、関数特定部１３４ｅによる伝達関数Ｃの同定処理中に、フィルタ係数の更新制御が発散することを抑制できる。また、更新停止部１３４ｃによるフィルタ係数の更新停止処理が解除されると、係数更新部１３４ａは、フィルタ係数の更新処理を再開する。而して関数特定部１３４ｅは、外乱音が発生したとしても、より精度のよい伝達関数Ｃを求めることができるので、高い消音性能を得ることができる。
【００６８】
また、関数特定部１３４ｅは、ホワイトノイズを集音した参照マイクロホン１１１の出力を用いて、上述の伝達関数Ｃの特定処理と同様に伝達関数Ｆの特定処理を行うこともできる。そして、関数特定部１３４ｅによる伝達関数Ｆの同定処理中において、外乱検出部１３４ｂが参照マイクロホン１１１の出力に外乱音の混入を検出した場合、係数更新部１３４ａは、消音フィルタ１３５ａのフィルタ係数の更新処理を停止する。したがって、関数特定部１３４ｅによる伝達関数Ｆの同定処理中に、フィルタ係数の更新制御が発散することを抑制できる。また、更新停止部１３４ｃによるフィルタ係数の更新停止処理が解除されると、係数更新部１３４ａは、フィルタ係数の更新処理を再開する。而して関数特定部１３４ｅは、外乱音が発生したとしても、より精度のよい伝達関数Ｆを求めることができるので、高い消音性能を得ることができる。
【００６９】
図６は、外乱検出部１３４ｂを動作させなかった場合に、誤差マイクロホン１１２が出力する誤差信号の時間波形を示す。図６において、時間ｔ１に外乱音（衝撃音）が発生している。しかしながら、外乱検出部１３４ｂを動作させていないことによって、フィルタ係数Ｗの更新制御は継続しており、時間ｔ１以降では、この外乱音によってフィルタ係数Ｗの更新制御が発散し、消音効果が悪化して誤差信号の振幅が大きくなっている。
【００７０】
一方、図７は、外乱検出部１３４ｂを動作させた場合に、誤差マイクロホン１１２が出力する誤差信号の時間波形を示す。図７において、時間ｔ２に外乱音（衝撃音）が発生している。しかしながら、外乱検出部１３４ｂが外乱音を検出して、フィルタ係数Ｗの更新は停止しており、外乱音がなくなるとフィルタ係数Ｗの更新が再開され、キャンセル音によって騒音が抑制されて誤差信号の振幅が小さくなっている。
【００７１】
（実施形態２）
消音装置１の制御部１３４は、図８に示す構成を備えることができる。まず、本実施形態の消音フィルタ１３５ａは、キャンセル音の全周波数帯域をＫ個に分割した複数の周波数ビン毎に、フィルタ係数Ｗ１〜Ｗｋを設定される。さらに、係数更新部１３４ａは、周波数変換部１５１，１５２、係数調整部１５３、逆変換部１５４を備える。なお、他の構成は実施形態１と同様であり、同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
【００７２】
周波数変換部１５１は、参照信号ＸをＦＦＴ（Fast Fourier Transform）によって周波数領域の信号に変換する。周波数変換部１５２は、誤差信号ｅをＦＦＴ（Fast Fourier Transform）によって周波数領域の信号に変換する。
【００７３】
係数調整部１５３は、周波数領域の参照信号Ｘ、周波数領域の誤差信号ｅを入力される。そして、係数調整部１５３は、周波数領域におけるＦｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ ＬＭＳのアルゴリズムを実行することによって、周波数ビン毎の更新パラメータμ１〜μｋを設定して、消音フィルタ１３５ａの周波数ビン毎のフィルタ係数Ｗ１〜Ｗｋを算出して出力する。さらに、係数調整部１５３は、周波数ビン毎の更新パラメータμ１〜μｋを設定することによって、周波数ビン毎に収束速度を調整することができる。
【００７４】
逆変換部１５４は、逆ＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）を実行することによって、係数調整部１５３の出力を時間領域の信号に変換する。消音フィルタ１３５ａの周波数ビン毎のフィルタ係数Ｗ１〜Ｗｋは、逆変換部１５４の出力によって設定される。
【００７５】
そして、係数更新部１３４ａは、サンプリング周期毎に消音フィルタ１３５ａのフィルタ係数Ｗ１〜Ｗｋを更新する。消音フィルタ１３５ａは、騒音信号Ｎを周波数ビン毎に分離し、周波数ビン毎に騒音信号Ｎとフィルタ係数Ｗ１〜Ｗｋとの畳み込み演算を行う。そして、消音フィルタ１３５ａは、周波数ビン毎に行われた畳み込み演算の結果の和を出力する。そして、消音フィルタ１３５ａの出力が反転器１３５ｂによって位相反転されることによって、キャンセル信号Ｙが生成される。キャンセル信号生成部１３５が出力するキャンセル信号Ｙは、Ｄ／Ａ変換器１２６によってＤ／Ａ変換が施された後、増幅器１２３で増幅され、スピーカ１１３からキャンセル音が出力される。
【００７６】
キャンセル音（キャンセル信号Ｙ）の波形は、消音点における騒音波形に対して逆位相、同振幅となるように生成されており、ファン２２からフード２１を伝播して吸気口２１ａから放出される騒音を低減させている。
【００７７】
次に、外乱音が発生したときの処理について説明する。
【００７８】
本実施形態の外乱検出部１３４ｂは、周波数領域の参照信号Ｘ、周波数領域の誤差信号ｅを用いて外乱音の混入を判断する。具体的に、騒音の周波数分布が予め分析されており、外乱検出部１３４ｂは、騒音発生時における参照信号Ｘおよび誤差信号ｅの周波数分布のデータ（騒音分布データ）を記憶している。なお、この騒音分布データは、騒音信号とキャンセル信号との両方が発生している場合における、参照信号Ｘおよび誤差信号ｅの周波数分布のデータでもよい。すなわち、騒音分布データは、騒音の周波数分布を表すデータといえる。
【００７９】
そして、外乱検出部１３４ｂは、参照信号Ｘの周波数分布を騒音分布データと比較し、参照信号Ｘの周波数分布が騒音分布データと異なる場合、参照信号Ｘに外乱音が混入していると判断する。さらに、外乱検出部１３４ｂは、誤差信号ｅの周波数分布を騒音分布データと比較し、誤差信号ｅの周波数分布が騒音分布データと異なる場合、誤差信号ｅに外乱音が混入していると判断する。すなわち、外乱検出部１３４ｂは、参照信号Ｘと誤差信号ｅとのいずれか一方の周波数分布が騒音分布データと異なる場合に、外乱音の混入を検出する。
【００８０】
例えば、参照信号Ｘまたは誤差信号ｅの振幅（オーバーオール値）が小さくても、外乱音によって特定の周波数成分の振幅（スペクトル値）が増大した場合には、フィルタ係数の更新制御に悪影響を与える可能性がある。そこで、参照マイクロホン１１１と誤差マイクロホン１１２との少なくともいずれか一方の出力に基づいて生成された信号の周波数分布を騒音の周波数分布と比較する。したがって、周波数分布に基づいて外乱音の混入を検出することによって、外乱音の検出精度を向上させることができる。
【００８１】
あるいは、外乱検出部１３４ｂは、参照信号Ｘと誤差信号ｅとの両方の周波数分布が騒音分布データと異なる場合に、外乱音を検出してもよい。
【００８２】
そして、更新停止部１３４ｃは、消音対象となっているファン２２の騒音の周波数帯域のデータを予め記憶している。ここで、消音対象となる騒音の周波数帯域は、外乱音の周波数帯域とは異なることがある。そこで、更新停止部１３４ｃは、外乱検出部１３４ｂが外乱音の混入を検出した場合、騒音の周波数帯域以外の周波数帯域のみを対象として、係数更新部１３４ａによるフィルタ係数Ｗの更新処理を停止させる。具体的に、更新停止部１３４ｃは、外乱音の混入を検出された場合、騒音の周波数帯域に対応していない周波数ビンのみを対象としてフィルタ係数Ｗの更新制御を停止させる。
【００８３】
したがって、騒音の周波数帯域に対応するフィルタ係数Ｗの更新を停止させる頻度が少なくなるので、騒音の周波数帯域においては、消音性能とも関係するフィルタ係数Ｗの更新制御の収束速度を速くすることができる。また、騒音の周波数帯域以外の周波数帯域では、外乱音の検出時にフィルタ係数Ｗの更新を停止させるので、フィルタ係数Ｗの更新制御が発散することを抑制できる。
【００８４】
（実施形態３）
実施形態１，２において、外乱検出部１３４ｂは、参照マイクロホン１１１の出力と、誤差マイクロホン１１２の出力との相関に基づいて音源の方向を特定し、この音源の方向に基づいて外乱音の混入を検出できる。すなわち、外乱検出部１３４ｂは、参照マイクロホン１１１および誤差マイクロホン１１２が集音した音の音源方向を推定し、この音源方向がファン２２の設置方向と異なる場合に、外乱音が混入したと判断する。
【００８５】
参照マイクロホン１１１および誤差マイクロホン１１２の各出力の相互相関係数から、参照マイクロホン１１１の出力と誤差マイクロホン１１２の出力との相関値の２つのピークが求められる。この２つのピークのサンプル間隔が、音源から参照マイクロホン１１１に到達する音と、音源から誤差マイクロホン１１２に到達する音との時間差（到達時間差）である。この到達時間差に音速（常温で、約３４０ｍ／ｓ）を乗じた結果は、図９の距離Ｌ１に等しくなる。
【００８６】
また、図９に示すように、距離Ｌ１＝ｄ・ｓｉｎθでも表される。なお、ｄは、参照マイクロホン１１１と誤差マイクロホン１１２との間隔である。θは、参照マイクロホン１１１と誤差マイクロホン１１２とを結ぶ直線と音源が位置する方向とのなす角度（音源方向）である。
【００８７】
したがって、外乱検出部１３４ｂは、到達時間差×音速＝ｄ・ｓｉｎθより、音源方向θを算出して、音源が位置する方向を特定することができる。騒音源であるファン２２が位置する方向は既知であり、誤差マイクロホン１１２から見て参照マイクロホン１１１側に方向にファン２２がある。そこで、外乱検出部１３４ｂは、ファン２２が位置する方向を角度θ１〜θ２のデータで記憶しておき、音源方向θが、θ１〜θ２の範囲内であれば、音源はファン２２であると判断する。一方、外乱検出部１３４ｂは、音源方向θがθ１〜θ２の範囲外であれば、音源は外乱であると判断して、外乱音の混入を検出する。
【００８８】
また、実施形態１，２の外乱検出部１３４ｂによる外乱音の検出判定の条件に、本実施形態の音源の方向を加えることによって、外乱音検出の精度を向上させることができる。
【００８９】
なお、上述の各実施形態では、レンジフード装置２のファン２２を騒音源として挙げているが、騒音源としてはファン２２に限定されない。さらに、消音装置１は、電気機器の筐体、空調ダクト、トンネル等の騒音伝播路に設けて、騒音伝播路を伝搬する騒音を抑制することもできる。
【００９０】
上述の各実施形態において、信号処理装置１２は、参照マイクロホン１１１（第１の音入力器）と、誤差マイクロホン１１２（第２の音入力器）と、スピーカ１１３（音出力器）とを備える音声入出力装置１１に組み合わせて用いられる。参照マイクロホン１１１は、ファン２２（騒音源）から発せられた騒音が伝播する空間に設けられて騒音を集音する。スピーカ１１３は、キャンセル信号を入力されて騒音を打ち消すキャンセル音を空間に発する。誤差マイクロホン１１２は、空間において騒音とキャンセル音との合成音を集音する。そして、信号処理装置１２は、キャンセル信号生成部１３５と、補正フィルタ１３３と、係数更新部１３４ａと、外乱検出部１３４ｂと、更新停止部１３４ｃとを備える。
【００９１】
キャンセル信号生成部１３５は、フィルタ係数を設定される消音フィルタ１３５ａを具備して、参照マイクロホン１１１の出力に基づいて生成された騒音信号Ｎ（第１信号）を入力されてキャンセル信号Ｙを出力する。補正フィルタ１３３は、スピーカ１１３から誤差マイクロホン１１２に至る音響経路の伝達関数Ｃに基づいて騒音信号Ｎを補正することで参照信号Ｘ（第２信号）を生成する。
【００９２】
係数更新部１３４ａは、参照信号Ｘ、および誤差マイクロホン１１２の出力から生成された誤差信号ｅ（第３信号）に基づいてフィルタ係数を算出し、消音フィルタ１３５ａに設定されるフィルタ係数を更新する。外乱検出部１３４ｂは、参照マイクロホン１１１の出力と誤差マイクロホン１１２の出力との少なくともいずれか一方から、騒音およびキャンセル音のそれぞれと異なる外乱音の混入を検出する。更新停止部１３４ｃは、外乱検出部１３４ｂが外乱音の混入を検出した場合、騒音の周波数帯域以外の周波数帯域を少なくとも対象として、係数更新部１３４ａによるフィルタ係数の更新処理を停止させる。
【００９３】
また、消音制御ブロック１２７で実行されるプログラムは、参照マイクロホン１１１（第１の音入力器）と、誤差マイクロホン１１２（第２の音入力器）と、スピーカ１１３（音出力器）とを備える音入出力装置１１に組み合わせて用いられるコンピュータに搭載される。参照マイクロホン１１１は、ファン２２（騒音源）から発せられた騒音が伝播する空間に設けられて騒音を集音する。スピーカ１１３は、キャンセル信号を入力されて騒音を打ち消すキャンセル音を空間に発する。誤差マイクロホン１１２は、空間において騒音とキャンセル音との合成音を集音する。そして、コンピュータに、以下の機能を実現させる。
［機能１］  フィルタ係数を設定される消音フィルタ１３５ａを構成して、参照マイクロホン１１１の出力に基づいて生成された騒音信号Ｎ（第１信号）を入力されてキャンセル信号Ｙを出力する。
［機能２］スピーカ１１３から誤差マイクロホン１１２に至る音響経路の伝達関数Ｃに基づいて騒音信号Ｎを補正することで参照信号Ｘ（第２信号）を生成する。
［機能３］参照信号Ｘ、および誤差マイクロホン１１２の出力から生成された誤差信号ｅ（第３信号）に基づいてフィルタ係数を算出し、消音フィルタ１３５ａに設定されるフィルタ係数を更新する。
［機能４］参照マイクロホン１１１の出力と誤差マイクロホン１１２の出力との少なくともいずれか一方から、騒音およびキャンセル音のそれぞれと異なる外乱音の混入を検出する。
［機能５］外乱音の混入を検出した場合、騒音の周波数帯域以外の周波数帯域を少なくとも対象としてフィルタ係数の更新処理を停止させる。
【００９４】
さらに、本発明は、プログラムに限らず、当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であってもよい。
【００９５】
また、レンジフード装置２は、フード２１と、ファン２２と、参照マイクロホン１１１（第１の音入力器）と、誤差マイクロホン１１２（第２の音入力器）と、スピーカ１１３（音出力器）と、信号処理装置１２とを備える。
【００９６】
フード２１は、中空筒状の通気路である。ファン２２は、フード２１の一端から他端に向かう気流を発生させる送風装置である。参照マイクロホン１１１は、フード２１内に設けられてファン２２が発する騒音を集音する。スピーカ１１３は、キャンセル信号を入力されて騒音を打ち消すキャンセル音をフード２１内に発する。誤差マイクロホン１１２は、フード２１内において騒音とキャンセル音との合成音を集音する。信号処理装置１２は、キャンセル信号を生成する。
【００９７】
そして、信号処理装置１２は、キャンセル信号生成部１３５と、補正フィルタ１３３と、係数更新部１３４ａと、外乱検出部１３４ｂと、更新停止部１３４ｃとを備える。
【００９８】
キャンセル信号生成部１３５は、フィルタ係数を設定される消音フィルタ１３５ａを具備して、参照マイクロホン１１１の出力に基づいて生成された騒音信号Ｎ（第１信号）を入力されてキャンセル信号Ｙを出力する。補正フィルタ１３３は、スピーカ１１３から誤差マイクロホン１１２に至る音響経路の伝達関数Ｃに基づいて騒音信号Ｎを補正することで参照信号Ｘ（第２信号）を生成する。
【００９９】
係数更新部１３４ａは、参照信号Ｘ、および誤差マイクロホン１１２の出力から生成された誤差信号ｅ（第３信号）に基づいてフィルタ係数を算出し、消音フィルタ１３５ａに設定されるフィルタ係数を更新する。外乱検出部１３４ｂは、参照マイクロホン１１１の出力と誤差マイクロホン１１２の出力との少なくともいずれか一方から、騒音およびキャンセル音のそれぞれと異なる外乱音の混入を検出する。更新停止部１３４ｃは、外乱検出部１３４ｂが外乱音の混入を検出した場合、騒音の周波数帯域以外の周波数帯域を少なくとも対象として、係数更新部１３４ａによるフィルタ係数の更新処理を停止させる。
【０１００】
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【０１０１】
１  消音装置
１１  音声入出力装置
１２  信号処理装置
１１１  参照マイクロホン（第１の音入力器）
１１２  誤差マイクロホン（第２の音入力器）
１１３  スピーカ（音出力器）
１３３  補正フィルタ
１３４  制御部
１３４ａ  係数更新部
１３４ｂ  外乱検出部
１３４ｃ  更新停止部
１３４ｄ  出力停止部
１３４ｅ  関数特定部
１３５  キャンセル信号生成部
１３５ａ  消音フィルタ
２  レンジフード装置
２１  フード（通気路）
２２  ファン（通風装置）
【図１】
2015169836.tif 000007
【図２】
2015169836.tif 000008
【図３】
2015169836.tif 000009
【図４】
2015169836.tif 000010
【図５】
2015169836.tif 000011
【図６】
2015169836.tif 000012
【図７】
2015169836.tif 000013
【図８】
2015169836.tif 000014
【図９】
2015169836.tif 000015