(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
騒音源から出力される騒音を、制御音で消音する能動消音装置において、
制御信号を入力して前記制御音を発生する制御音発生部と、
前記制御音による消音後に残る騒音を複数帯域に分割し、残留騒音信号として検出する残留騒音検出部と、
前記騒音あるいは騒音の発生状況に関する、複数帯域に分割して得られた信号を参照信号として入力し、複数の各帯域ごとに適応学習を行なって前記制御信号を生成する制御信号生成部と、
前記制御信号と前記残留騒音信号を入力し、該制御信号の整数倍の周波数を有する信号を生成し、該整数倍の周波数を有する信号と該残留騒音信号との相関に基づいて前記制御音に含まれる高調波成分を検出して前記制御信号生成部における前記適応学習を行なうか否かを複数の各帯域ごとに制御することにより、該制御信号の生成を制御する制御部とを有することを特徴とする能動消音装置。
【請求項２】
前記騒音を検出して前記参照信号を出力する参照信号検出部をさらに有することを特徴とする請求項１記載の能動消音装置。
【請求項３】
前記制御信号生成部は、前記制御部で検出した高周波成分が所定の閾値以上なら、適応学習を停止またはリセットすることを特徴とする請求項１又は２記載の能動消音装置。
【請求項４】
前記残留騒音信号の音圧レベルに応じて、前記制御信号生成部における適応学習制御用の前記閾値を変更する閾値変更部をさらに有することを特徴とする請求項３に記載の能動消音装置。
【請求項５】
前記閾値変更部は、前記残留騒音信号の音圧レベルが所定値以上の帯域については適応学習制御用の前記閾値を相対的に大きな値に変更し、残留騒音信号の音圧レベルが所定値未満の帯域については適応学習制御用の前記閾値を相対的に小さな値に変更することを特徴とする請求項４記載の能動消音装置。
【請求項６】
前記閾値変更部は、耳の感度が高い帯域については適応学習制御用の前記閾値を小さめの値に変更することを特徴とする請求項４記載の能動消音装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、騒音に対して同振幅かつ逆位相の音波を干渉させて能動的に消音を行う能動消音装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
騒音に対して同振幅かつ逆位相の音波（制御音）を干渉させ、その干渉効果により消音を行う、能動消音（アクティブノイズコントロール；ＡＮＣ）と呼ばれる技術が知られている。近年、空調騒音、あるいは工場や自動車の室内騒音などに対する能動消音装置が提案されている。
【０００３】
図１は、低演算量で高い消音性能を有する従来の能動消音装置のブロック図である（例えば、特許文献１参照）。ここでは、この図１に示す従来技術を従来技術１と称する。
【０００４】
図１に示すように、騒音の到来方向に設置された参照信号検出部１０で騒音の発生状態に関する信号（参照信号）を検出し、適応フィルタ２０により、参照信号から制御信号を生成し、その生成された制御信号に基づく制御音を制御音発生部３０から出力する。そして、消音したい領域に設置された残留騒音検出部４０で干渉後の残留騒音を検出し、適応フィルタ２０において、残留騒音が最小となるように参照信号から制御信号を生成するフィルタの係数を適応的に求めることで、制御音発生部３０や残留騒音検出部４０の経年変化や制御音発生部３０から残留騒音検出部４０まで（誤差経路）の空間伝達系の温度・湿度変化等に対しても追従性が良く安定した消音性能を実現できる。以上のような構成を有する能動消音装置はフィードフォワード型ＡＮＣと呼ばれている。
【０００５】
ここで用いられる適応アルゴリズムとしては、これまでにＬＭＳ，ＲＬＳなど多数提案されているが、制御音を実時間で生成しなければならないため、低演算量の観点からＦｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ  ＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズムがよく用いられている（非特許文献１，２参照）。その基本原理は、制御音発生部から残留騒音検出部までの伝達関数を考慮した上で、残留騒音が減少するように最急降下法に基づいてフィルタ係数を更新するものである。図１に示すように、時刻
【０００６】
【数１】
0005707663.tif 000002
【０００７】
における参照信号を
【０００８】
【数２】
0005707663.tif 000003
【０００９】
としたとき、この参照信号をベクトル化した
【００１０】
【数３】
0005707663.tif 000004
【００１１】
に制御音発生部から残留騒音検出部までの誤差経路の伝達関数
【００１２】
【数４】
0005707663.tif 000005
【００１３】
（ただし、
【００１４】
【数５】
0005707663.tif 000006
【００１５】
は誤差経路のフィルタのタップ数）を畳み込んだ信号（瀘波参照信号）は式（１）のように与えられる。
【００１６】
【数６】
0005707663.tif 000007
【００１７】
（＊はベクトルの畳み込み演算を表す）
フィルタ係数の更新式はこの信号をベクトル化した
【００１８】
【数７】
0005707663.tif 000008
【００１９】
を用いて、次のように定式化できる。
【００２０】
【数８】
0005707663.tif 000009
【００２１】
ただし、
【００２２】
【数９】
0005707663.tif 000010
【００２３】
は、時刻
【００２４】
【数１０】
0005707663.tif 000011
【００２５】
における残留騒音信号
【００２６】
【数１１】
0005707663.tif 000012
【００２７】
は、ステップサイズパラメータ
【００２８】
【数１２】
0005707663.tif 000013
【００２９】
（ただし、
【００３０】
【数１３】
0005707663.tif 000014
【００３１】
は適応フィルタのタップ数）は、時刻
【００３２】
【数１４】
0005707663.tif 000015
【００３３】
における適応フィルタのフィルタ係数
を表す。
【００３４】
図１を参照して説明した従来技術１では、制御音発生部に過大な制御信号が入力された場合は、制御音発生部の振動系または駆動系の非線形性により制御音に高調波歪み、または混変調歪みが発生する（例えば、特許文献３参照）。
【００３５】
図２は、制御音発生部に過大な制御信号が入力されたときに制御音に高調波歪みが発生することを示す模式図である。
【００３６】
制御音発生部に入力される制御信号自体は、図２に実線で示すような無歪信号であっても、その振幅が過大であったときは制御音発生部から出力される制御音は、例えば図２に破線で示すようにピークの部分が少し潰れたような有歪信号となり、この有歪信号には、元々の周波数の信号のほか、図２に一点鎖線で示すような第３次高調波が含まれる。この第３次高調波の帯域と同じ帯域に元々の騒音が存在する場合、この高調波の発生が、この高調波の帯域と同じ帯域での消音効果を低下させてしまう結果となる。
【００３７】
図３は、従来の能動消音装置の他の例を示すブロック図である（例えば、特許文献２参照）。ここでは、この図３に示す従来技術を従来技術２と称する。
【００３８】
図３に示す従来技術２は、図１に示す従来技術１と比較し、適応フィルタ２０と制御音発生部３０との間に制御信号補正部５０が配置されている点が異なっている。この制御信号補正部５０では、適応フィルタ２０から出力された制御信号から高調波を算出し、その高調波について制御音発生部から残留騒音検出部までの誤差関数を畳み込んだ信号と、残留騒音信号とに基づいて補正係数を更新し、更新された補正係数を用いてその高調波を補正して、適応フィルタ２０から出力された制御信号に、その補正された高調波を加えるという演算が行なわれる。
【００３９】
ここで、図１を参照して説明した従来技術１では、制御音発生部に過大な制御信号が入力された場合は、制御音発生部の振動系または駆動系の非線形性により制御音に高調波歪みが発生し、高調波の発生する帯域で消音効果を低下させてしまう悪影響がある。そこで、図３のように高調波歪みの影響を打ち消す信号を適応的に求めて制御信号を補正することで、歪み発生による消音性能低下を防ぐ方法が考えられている。
【００４０】
しかしながら、図３に示す従来技術２は、高調波成分を正しく推定して打ち消しができる場合は良いが、元の騒音に整数倍の周波数成分が含まれていたり、または誤差経路の空間伝達系の特性変動により高調波成分を誤って推定してしまう場合には、高調波の悪影響が残るだけでなく、誤った打ち消し信号の発生により消音性能の低下が避けられないという問題がある。
【００４１】
図４は、図３に示す従来技術２の問題点の説明図である。
【００４２】
ここにはＡＮＣ動作前において騒音が２つの周波数帯域に発生しており、ＡＮＣ動作後において一方の周波数帯域の騒音はキャンセルされているが、もう一方の、高調波に相当する帯域の騒音については十分な消音が得られていないことが示されている。その十分な消音が得られていない帯域の方が耳障りな主観的に重要な帯域である場合には問題が大きい。
【特許文献１】特許第２８７２５４５号公報
【特許文献２】特許第３５０３１５５号公報
【特許文献３】特開平８−３１７４９０号公報
【非特許文献１】Ｂ．Ｗｉｄｒｏｗ  ａｎｄ  Ｓ．Ｓｔｅａｒｎｓ，  「Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ」  （Ｐｒｅｎｔｉｃｅ−Ｈａｌｌ，  Ｅｎｇｌｅｗｏｏｄ，  Ｃｌｉｆｆｓ，ＮＪ，  １９８５）
【非特許文献２】「アクティブノイズコントロール」、西村正治・宇佐川毅・伊勢史郎  著、コロナ社
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００４３】
本発明は、上記事情に鑑み、高調波歪みによる消音性能低下を回避して消音効果を向上させた能動消音装置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】
【００４４】
基本形態の能動消音装置は、騒音源から出力される騒音を、制御音で消音する能動消音装置において、
制御信号を入力して上記制御音を発生する制御音発生部と、
上記制御音による消音後に残る騒音を、残留騒音信号として検出する残留騒音検出部と、
上記騒音あるいは騒音の発生状況に関する信号を参照信号として入力し、上記制御信号を生成する制御信号生成部と、
上記制御信号と上記残留騒音信号を入力し、前記制御信号生成部で同定できない成分を検出して上記制御音性生成部における制御信号の生成を制御する制御部とを有する。
【００４５】
この能動消音装置では、残留騒音に制御音の高調波成分が含まれる場合に上記制御信号生成部での制御信号生成を停止またはリセットするため、高調波歪みによる消音性能低下を回避して消音効果を向上することができる。
【００４６】
ここで、上記能動消音装置において、上記制御信号生成部は適応学習を用いて制御信号を生成し、上記制御信号部で同定できない成分に応じて上記適応学習を制御することが好ましい。
【００４７】
また、上記制御部は、上記残留騒音信号と上記制御信号を補正した信号との相関に基づいて上記制御生成部で同定できない成分を検出することが好ましい。
【００４８】
また、上記制御部は上記制御生成部で同定できない成分として、高調波成分または混変調成分を検出することが好ましい。
【００４９】
さらに、上記残留騒音検出部は、制御音による消音後に残る騒音を複数帯域に分割し、残留騒音信号として検出し、且つ制御音生成部での上記参照信号は、複数帯域に分割して得られた参照信号とすることが好適である。
【００５０】
この能動消音装置では、複数帯域ごとに上記制御信号生成部における適応学習を行うか否かを各帯域ごとに制御することにより、各帯域ごとの高調波歪みを回避することができる。
【００５１】
また、前記参照信号を得るための参照信号検出部をさらに有する能動消音装置であってもよい。
【発明の効果】
【００５２】
以上の本発明によれば、高調波歪みの発生状況を評価して制御音生成部におけるフィルタ係数の学習を制御することで、高調波歪みによる消音性能低下を回避して消音効果を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００５４】
図５は、本発明の能動消音装置の第１実施形態のブロック図である。
【００５５】
この図５に示す第１実施形態のこの能動消音装置には、図１、図３に示した従来技術と同様の制御音発生部３０、および残留騒音検出部４０のほか、制御信号生成部１００、および制御部３００が備えられている。能動消音装置は、参照信号と残留騒音信号を複数の帯域に分割して分割帯域ごとにフィルタ係数の適応学習を行う構成であり、分割帯域ごとに高調波歪みの発生状況を評価して、高調波歪みが発生しそうな場合は、その帯域に対してフィルタ係数の学習を中断またはリセットすることでスピーカへの過大入力を防ぐというものである。
【００５６】
図６は、図５に示す第１実施形態の能動消音装置の作用説明図である。
【００５７】
図５に示す能動消音装置では、複数の分割帯域ごとに高調波歪みの発生状況を評価してフィルタ係数学習を制御しており、その結果、図６に示すように、高調波歪みによる消音性能低下を回避して消音効果を向上することができる。
【００５８】
図７は、図５に示す第１実施形態の能動消音装置の、制御信号生成部の詳細ブロック図、図８は、図５に示す第１実施形態の能動消音装置の、制御部の詳細ブロック図である。
【００５９】
参照信号検出部１０は、騒音の発生状況に関する信号（参照信号）
【００６０】
【数１５】
0005707663.tif 000016
【００６１】
を検出し、予め定められた６つの帯域に分割する６つのバンドパスフィルタ１０１＿１，１０１＿２，…，１０１＿６によって検出された参照信号を帯域分割する。
【００６２】
制御御音発生部３０は、消音したい領域に向けて設置され、騒音と干渉する制御音を出力する。
【００６３】
残留騒音検出部４０は、制御音発生部３０が発生する制御音が騒音と干渉した後に残る残留騒音
【００６４】
【数１６】
0005707663.tif 000017
【００６５】
を検出し、６つの帯域に分割するバンドパスフィルタ２０１＿１，２０１＿２，…，２０１＿６によって検出した残留騒音信号を帯域分割する。
【００６６】
制御部３００は、制御信号生成部１００の分割帯域ごとの６つの適応フィルタ１０２＿１，１０２＿２，…，１０２＿６の出力に対する高調波成分を算出する６つの高調波成分算出部３０１＿１，３０１＿２，…，３０１＿６と、各高調波成分に制御音発生部３０から残留騒音検出部４０までの誤差経路の伝達特性を畳み込むことにより各高調波成分を補正する誤差経路補正フィルタ３０２＿１，３０２＿２，…，３０２＿６と、残留騒音検出部４０が検出した残留騒音信号を上記の各高調波成分の帯域それぞれに対応する６つの帯域に分割する６つのバンドパスフィルタ３０３＿１，３０３＿２，…，３０３＿６と、それらのバンドパスフィルタ３０３＿１，３０３＿２，…，３０３＿６により分割された各残留騒音信号と各高調波成分との相関を算出する６つの相関算出部３０４＿１，３０４＿２，…，３０４＿６とを有する。
【００６７】
制御信号生成部１００は、参照信号検出部１０によって分割された帯域ごとの参照信号にフィルタ処理を行う６つの適応フィルタ１０２＿１，１０２＿２，…，１０２＿６と、６つの適応フィルタ１０２＿１，１０２＿２，…，１０２＿６の出力を互いに加算する加算器１０３とを有する。さらに、閾値を記憶しておく閾値記憶部２０２と、歪み評価部３００の相関算出部３０４＿１，３０４＿２，…，３０４＿６で算出された各相関値
【００６８】
【数１７】
0005707663.tif 000018
【００６９】
を閾値記憶部２０２に格納された複数の閾値ＴＨ１〜ＴＨ６のうちの対応する各閾値と比較することで、分割した帯域のうちフィルタ係数の更新に用いる帯域を選択するスイッチ群２０３とを有する。
【００７０】
図９は、第１実施形態の能動消音装置の動作を示すフローチャートである。
【００７１】
以下では、第１実施形態の能動消音装置の動作を図７、図８の構成図および図９のフローチャートを参照しつつ説明する。
【００７２】
第１実施形態の能動消音装置は、参照信号検出部１０が検出した騒音に対応する参照信号と残留騒音信号の両方を処理する制御信号生成部１００による動作と、制御信号と残留誤差信号の両方を処理する制御部３００の動作とが並列に実行される。ただし、適応フィルタ１０２＿１，１０２＿２，…，１０２＿６においてフィルタ係数が更新されるときは、同時刻に検出された参照信号と残留騒音信号との対応する周波数成分同士が演算に使用される。
【００７３】
図７、図８の構成図において、現在の時刻を
【００７４】
【数１８】
0005707663.tif 000019
【００７５】
として、以下の（１）〜（１２）の処理を繰り返し行う。
（参照信号検出部）
（１）参照信号検出部により参照信号
【００７６】
【数１９】
0005707663.tif 000020
【００７７】
を検出する。
（２）検出した参照信号
【００７８】
【数２０】
0005707663.tif 000021
【００７９】
に対して、バンドパスフィルタ１０１＿１，１０１＿２，…，１０１＿６を適用して、帯域を６分割した参照信号
【００８０】
【数２１】
0005707663.tif 000022
【００８１】
を算出する。
【００８２】
【数２２】
0005707663.tif 000023
【００８３】
（制御信号生成部）
（３）適応フィルタのフィルタ係数
【００８４】
【数２３】
0005707663.tif 000024
【００８５】
を用いて、帯域分割した参照信号
【００８６】
【数２４】
0005707663.tif 000025
【００８７】
から各帯域ごとの制御信号
【００８８】
【数２５】
0005707663.tif 000026
【００８９】
を生成する。
【００９０】
【数２６】
0005707663.tif 000027
【００９１】
（４）各帯域ごとの制御信号
【００９２】
【数２７】
0005707663.tif 000028
【００９３】
を加算して制御信号
【００９４】
【数２８】
0005707663.tif 000029
【００９５】
を生成し、制御音発生部３０から制御音として出力する。
【００９６】
【数２９】
0005707663.tif 000030
【００９７】
（制御部）
（５）残留騒音検出部により残留騒音信号
【００９８】
【数３０】
0005707663.tif 000031
【００９９】
を検出する。
【０１００】
（６）分割帯域ごとの適応フィルタの出力
【０１０１】
【数３１】
0005707663.tif 000032
【０１０２】
に対して高調波成分
【０１０３】
【数３２】
0005707663.tif 000033
【０１０４】
を算出する。スピーカへの過大入力によって奇数次（３次、５次、…）の高調波が発生するが、特に３次成分の影響が相対的に大きいため、ここでは５次以上については無視する。
【０１０５】
（７）各高調波成分
【０１０６】
【数３３】
0005707663.tif 000034
【０１０７】
に対し誤差経路の補正を行なって補正された高調波成分
【０１０８】
【数３４】
0005707663.tif 000035
【０１０９】
を算出する。
【０１１０】
【数３５】
0005707663.tif 000036
【０１１１】
（ただし、
【０１１２】
【数３６】
0005707663.tif 000037
【０１１３】
は制御音発生部３０から残留騒音検出部４０までの誤差経路の伝達関数を示す。）
（８）残留騒音信号
【０１１４】
【数３７】
0005707663.tif 000038
【０１１５】
を、上述した高調波成分の帯域に対応する６つの帯域に分割する。
【０１１６】
【数３８】
0005707663.tif 000039
【０１１７】
（９）分割帯域ごとの高調波成分
【０１１８】
【数３９】
0005707663.tif 000040
【０１１９】
と、残留騒音信号
【０１２０】
【数４０】
0005707663.tif 000041
【０１２１】
に対して、高調波歪み度
【０１２２】
【数４１】
0005707663.tif 000042
【０１２３】
を算出する。
【０１２４】
【数４２】
0005707663.tif 000043
【０１２５】
（
【０１２６】
【数４３】
0005707663.tif 000044
【０１２７】
は相関算出範囲、
【０１２８】
【数４４】
0005707663.tif 000045
【０１２９】
は相関算出長）
（残留騒音検出部）
（１０）検出した残留騒音信号
【０１３０】
【数４５】
0005707663.tif 000046
【０１３１】
に対して、バンドパスフィルタ
【０１３２】
【数４６】
0005707663.tif 000047
【０１３３】
を適用することで、帯域を６分割して分割後の残留騒音信号
【０１３４】
【数４７】
0005707663.tif 000048
【０１３５】
を算出する。
【０１３６】
【数４８】
0005707663.tif 000049
【０１３７】
（制御信号生成部）
（１１）高調波歪み度
【０１３８】
【数４９】
0005707663.tif 000050
【０１３９】
が適応学習制御用の所定の閾値
【０１４０】
【数５０】
0005707663.tif 000051
【０１４１】
に対して大きくなるような帯域について、帯域分割した残留騒音信号を０とすることで適応フィルタのフィルタ係数更新に用いる帯域を選択する。
【０１４２】
【数５１】
0005707663.tif 000052
【０１４３】
（適応フィルタのフィルタ係数更新）
（１２）帯域分割後の参照信号
【０１４４】
【数５２】
0005707663.tif 000053
【０１４５】
と、残留騒音信号
【０１４６】
【数５３】
0005707663.tif 000054
【０１４７】
により、適応フィルタのフィルタ係数
【０１４８】
【数５４】
0005707663.tif 000055
【０１４９】
を更新する。
【０１５０】
【数５５】
0005707663.tif 000056
【０１５１】
（ただし、
【０１５２】
【数５６】
0005707663.tif 000057
【０１５３】
はステップサイズパラメータ、
【０１５４】
【数５７】
0005707663.tif 000058
【０１５５】
は制御音発生部から残留騒音検出部までの誤差経路の伝達関数を示す。）
第１実施形態の能動消音装置は以上のように動作し、複数の分割帯域ごとに高調波歪みの発生状況を評価してフィルタ係数学習を制御することで、図６に示すように、高調波歪みによる消音性能低下を回避して消音効果を向上することができる。
【０１５６】
図１０は、本発明の能動消音装置の第２実施形態のブロック図である。
【０１５７】
図１０においては、図５の構成に対して、適応学習を行うかどうか制御するのに用いる閾値を動的に変更する閾値変更部４００が追加されている。以下では、重複説明は省略し、閾値変更部４００について説明する。
【０１５８】
図１１は、図１０に示す第２実施形態の能動消音装置の、閾値変更部の詳細ブロック図である。
【０１５９】
図１０において、閾値変更部４００は、６つの帯域に分割する６つのバンドパスフィルタ４０１＿１，４０１＿２，…，４０１＿６と、６つのレベル算出部４０２＿１，４０２＿２，…，４０２＿６と、６つの閾値見積り部４０３＿１，４０３＿２，…，４０３＿６とによって構成されている。
【０１６０】
バンドパスフィルタ４０１＿１，４０１＿２，…，４０１＿６は、図８に示す制御部３００が有するバンドパスフィルタ３０３＿１，３０３＿２，…，３０３＿６と同じものであり、残留騒音検出部４０からの残留騒音信号
【０１６１】
【数５８】
0005707663.tif 000059
【０１６２】
を高調波成分に対応する６つの帯域にそれぞれ分割する。
【０１６３】
レベル算出部４０２＿１，４０２＿２，…，４０２＿６は、残留騒音信号の帯域成分ｅ１’（ｔ），・・・，ｅ６’（ｔ）をそれぞれ入力し、各帯域成分ごとに所定時間（Ｔｅ時間）に渡る平均値を算出することで、各帯域の音圧レベルの平均値を求める。
【０１６４】
ｉ番目（ｉ＝１，・・・，６）の帯域成分ｅｉ’（ｔ）を処理するレベル算出部ｉは、例えば、次のような動作を行なう。
【０１６５】
入力したｅｉ’（ｔ）からｅｉ’（ｔ）の２乗｛ｅｉ’（ｔ）｝２を算出する。また、複数の遅延器（不図示）にラッチされている、現在時刻および過去の各時刻での値、すなわち、｛ｅｉ’（ｔ）｝２、｛ｅｉ’（ｔ−１）｝２、・・・、｛ｅｉ’（ｔ−Ｔｅ）｝２の総和をとることにより、次式によりレベル算出部４０２＿ｉの出力ｂｌｉが求められる。
【０１６６】
【数５９】
0005707663.tif 000060
【０１６７】
閾値見積り部４０３＿１，４０３＿２，…，４０３＿６は、６つのレベル算出部４０２＿１，４０２＿２，…，４０２＿６の出力ｂｌ１、・・・、ｂｌ６を各帯域の音圧レベルとして入力し、適応学習制御用の閾値ＴＨ１，ＴＨ２，・・・の値を変更して、図１０の動作帯域決定部２００内の閾値記憶部２０２に出力する。
【０１６８】
続いて、閾値見積り部４０３＿１，４０３＿２，…，４０３＿６による閾値の変更方法を２通り説明する。
【０１６９】
第１の閾値変更方法は、閾値が次のように変更される。
１．適応学習制御用の閾値とは独立に、高調波成分に対応する６つの帯域の音圧レベルが大きいかどうかを判定する第二閾値を設ける。
２．各帯域の音圧レベルが上記第二閾値より大きい場合は、適応学習制御用の閾値を大きめに設定する。これにより高調波成分に対応する帯域の残留騒音が大きく高調波歪みが目立ちにくい場合に、適応学習を停止させる制御を緩めて消音性能を向上させるように分割帯域ごとのフィルタ係数更新を制御することができる。
３．各帯域の音圧レベルが第二閾値以下の場合は、適応学習制御用の閾値を小さめに設定する。これにより高調波成分に対応する帯域の残留騒音が小さく高調波歪みが目立ちやすい場合に、高調波歪みの影響を小さくするように分割帯域ごとのフィルタ係数更新を制御することができる。
【０１７０】
以上のような、第１の閾値変更方法に基づく制御を行なうことにより、周囲騒音または能動消音装置の周囲環境によって消音後のスペクトルが変化した場合でも、高調波歪み（異音）を発生させずに消音性能を高めることができる。
【０１７１】
第２の閾値変更方法では、閾値が次のように変更される。
【０１７２】
高調波成分に対応する帯域が耳の感度が高い帯域であった場合、適応学習制御用の閾値を小さめの値に設定する。これにより高調波歪みを感じやすい場合に、高調波歪み（異音）を発生させず消音性能が向上するように制御することが可能となる。
【０１７３】
尚、上述の各実施形態では適応アルゴリズムとしてＦｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ  ＬＭＳアルゴリズムを用いているが、別の適応アルゴリズムを用いてもよい。
【０１７４】
以下、本発明の各種の実施形態を付記する。
【０１７５】
（付記１）
騒音源から出力される騒音を、制御音で消音する能動消音装置において、
前記騒音を検出して参照信号を出力する参照信号出力部と、
前記制御音による消音後に残る騒音を、残留騒音として検出する検出部と、
前記参照信号を、前記残留騒音に基づいて、補正処理して前記制御音を生成する制御音生成部と、
前記残留騒音に、前記参照信号を補正した信号から推定される高調波成分が含まれる場合、前記残留騒音を前記制御音生成部へ出力しないことを決定する制御部とを有することを特徴とする能動消音装置。
【０１７６】
（付記２）
前記制御部は、前記残留騒音に、前記参照信号を補正した信号から推定された高調波成分が含まれるかを検出し、検出された高調波成分のレベルが所定値以上なら、前記残留騒音を前記制御音生成部へ出力しないことを特徴とする付記１記載の能動消音装置。
【０１７７】
（付記３）
前記制御部は、前記残留騒音に、前記参照信号を補正した信号から推定された高調波成分が含まれるかを相関により検出することを特徴とする付記１記載の能動消音装置。
【０１７８】
（付記４）
前記検出部は、前記制御音による消音後に残る騒音を複数帯域に分割し、残留騒音として検出し、且つ
前記制御音生成部での前記基参照号は、複数帯域に分割して得られた参照信号とすることを特徴とする付記１記載の能動消音装置。
【０１７９】
（付記５）
騒音を消音する制御音を発生する制御音発生部と、
前記騒音を前記制御音で消音して残る騒音を残留騒音信号として検出する検出部と、
前記騒音に対応する参照信号を、前記残留騒音信号を基に補正して制御信号を生成する制御信号生成部と、
前記残留騒音信号に、前記制御信号から推定される高調波が含まれる場合、前記残留騒音信号を前記制御信号生成部へ出力しない制御部とを有することを特徴とする能動消音装置。
【０１８０】
（付記６）
騒音と干渉する制御音を発生するスピーカと、
前記干渉後に残る騒音を残留騒音信号として検出するマイクロフォンと、
前記制御音に含まれる高調波成分の大きさを評価する制御部と、
前記高調波検出結果に応じて、前記騒音に対応する参照信号の複数の帯域に対応する、前記残留騒音の複数の帯域に対して、どのタイミングで検出した残留騒音信号の周波数成分を前記制御音を生成するときに使用するかを決定する制御部と、
決定された残留騒音信号の複数の帯域と、前記騒音に対応する参照信号の複数の帯域とに基づいて、前記制御音を生成するための制御信号を生成して出力する制御信号生成部と、
を備えることを特徴とする能動消音装置。
【０１８１】
（付記７）
前記制御部は、前記残留騒音信号を複数の周波数帯域に分割する第一の帯域分割部と、現時刻で検出した残留騒音信号のそれぞれの帯域に対して、その周波数成分を前記制御信号生成部にスルーさせるかどうかを前記高調波検出結果に基づいて決める複数のスイッチを有するスイッチ部とを備え、
前記制御信号生成部は、前記残留騒音の複数の帯域に対応した複数の帯域に前記参照信号を分割する第二の帯域分割部と、前記スイッチをスルーした周波数成分が低減するように、現時刻で検出した参照信号の周波数成分をフィルタ処理して第二の制御信号を生成するフィルタ係数可変の適応フィルタを、前記残留騒音信号と前記参照信号の対応する帯域ごとに有する適応フィルタ部と、前記第二の制御信号の総和をとり前記制御信号を生成し前記スピーカに出力する加算器と、
を備えることを特徴とする付記６に記載の能動消音装置。
【０１８２】
（付記８）
前記制御部は、前記複数の第二の制御信号からそれぞれ高調波成分を算出する高調波成分算出部と、前記高調波成分に対応した複数の帯域に残留騒音信号を帯域分割する第三の帯域分割部と、前記高調波成分と前記第三の帯域分割部の出力との相関を算出して歪みを算出する相関算出部とを備え、
前記制御部は、それぞれの帯域での高調波検出結果が所定の閾値以上である場合に、その帯域の残留騒音信号の周波数成分をスルーさせないように前記スイッチを制御することを特徴とする付記７に記載の能動消音装置。
【０１８３】
（付記９）
前記残留騒音信号の高調波成分に対応した帯域ごとの音圧レベルに応じてその帯域で適応学習を行うかどうか制御するための前記閾値を変更する閾値変更部をさらに備えることを特徴とする付記８に記載の能動消音装置。
【０１８４】
（付記１０）
前記閾値変更部は、残留騒音の高調波成分に対応した帯域の音圧レベルが所定値以上であれば、その帯域で適応学習を行うかどうかの制御判定に使用する前記閾値を相対的に大きな値に変更し、
残留騒音の高調波成分に対応した帯域の音圧レベルが所定値未満であれば、その帯域の適応学習制御用の前記閾値を相対的に小さな値に変更することを特徴とする付記９に記載の能動消音装置。
【０１８５】
（付記１１）
前記閾値変更部は、残留騒音の高調波成分に対応した帯域が耳の感度が高い帯域であった場合、その帯域の適応学習制御用の前記閾値を小さめの値に変更することを特徴とする付記９に記載の能動消音装置。
【図面の簡単な説明】
【０１８６】
【図１】従来の能動消音装置のブロック図である。
【図２】制御音発生部に過大な制御信号が入力されたときに制御音に高調波歪みが発生することを示す模式図である。
【図３】従来の能動消音装置の他の例を示すブロック図である。
【図４】図３に示す従来の能動消音装置の問題点の説明図である。
【図５】本発明の能動消音装置の第１実施形態のブロック図である。
【図６】第１実施形態の能動消音装置の作用説明図である。
【図７】第１実施形態の能動消音装置の、参照信号検出部と制御信号生成部と残留騒音検出部の詳細ブロック図である。
【図８】第１実施形態の能動消音装置の、制御部の詳細ブロック図である。
【図９】第１実施形態の能動消音装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の能動消音装置の第２実施形態のブロック図である。
【図１１】第２実施形態の能動消音装置の、閾値変更部の詳細ブロック図である。
【符号の説明】
【０１８７】
１０    参照信号検出部
２０    適応フィルタ
３０    制御音発生部
４０    残留騒音検出部
５０    制御信号補正部
１００    制御信号生成部
１０１＿１，１０１＿２，…，１０１＿６；２０１＿１，２０１＿２，…，２０１＿６；３０３＿１，３０３＿２，…，３０３＿６；４０１＿１，４０１＿２，…，４０１＿６    バンドパスフィルタ
１０２＿１，１０２＿２，…，１０２＿６    適応フィルタ
１０３    加算器
１０４    閾値記憶部
１０５    スイッチ群
３００    制御部
３０１＿１，３０１＿２，…，３０１＿６    高調波成分算出部
３０２＿１，３０２＿２，…，３０２＿６    誤差経路補正フィルタ
３０４＿１，３０４＿２，…，３０４＿６    相関算出部
４００    閾値変更部
４０２＿１，４０２＿２，…，４０２＿６    レベル算出部
４０３＿１，４０３＿２，…，４０３＿６    閾値見積り部
【図１】
0005707663.tif 000061
【図２】
0005707663.tif 000062
【図３】
0005707663.tif 000063
【図４】
0005707663.tif 000064
【図５】
0005707663.tif 000065
【図６】
0005707663.tif 000066
【図７】
0005707663.tif 000067
【図８】
0005707663.tif 000068
【図９】
0005707663.tif 000069
【図１０】
0005707663.tif 000070
【図１１】
0005707663.tif 000071