(57)【要約】フィルタ係数の演算処理による負荷を低減させることができ、さらにはスピーカから誤差マイクロホンまでの伝達特性にピーク帯域およびノッチ帯域が存在する場合であっても、優れた消音効果を得ることができる信号処理装置（１２）、プログラム、レンジフード装置（２）、および信号処理装置における周波数ビンの選択方法を提供する。パラメータ設定部（１３７）は、第１騒音の周波数帯域に対応する第１周波数ビン、および第２騒音の周波数帯域に対応する第２周波数ビンに対してのみ、フィルタ係数Ｗを補正できるように更新パラメータμを設定する。
2016067540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
騒音源から発せられた第１騒音が伝播する空間に設けられて前記第１騒音を集音する第１音入力器と、キャンセル信号が入力されて前記第１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第１騒音と前記キャンセル音との合成音を集音する第２音入力器とを備える音入出力装置と組み合わせて用いられる信号処理装置であって、
所定の周波数帯域を分割した複数の周波数ビンのそれぞれにフィルタ係数が設定された消音フィルタを具備して、前記第１音入力器の出力に基づいて生成された騒音信号が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、
前記第１音入力器の出力、前記第２音入力器の出力、および前記フィルタ係数を繰り返し算出する処理における前記フィルタ係数の補正量の大きさに関係する更新パラメータに基づいて、前記複数の周波数ビンのそれぞれの前記フィルタ係数を算出する係数更新部と、
前記複数の周波数ビンのそれぞれの前記更新パラメータを設定するパラメータ設定部とを備え、
前記パラメータ設定部は、
前記複数の周波数ビンのうち前記第１騒音の周波数帯域に対応する第１周波数ビン、および前記複数の周波数ビンのうち前記第１騒音とは異なる第２騒音の周波数帯域に対応する第２周波数ビンに対しては、前記フィルタ係数を補正できるように前記更新パラメータを設定し、
前記複数の周波数ビンのうち前記第１騒音および前記第２騒音のいずれの周波数帯域にも対応しない周波数ビンのうち、前記音出力器から前記第２音入力器に至る音響経路の伝達特性が落ち込むノッチ帯域の第３周波数ビンに対しては、前記フィルタ係数を補正しないように前記更新パラメータを設定する
信号処理装置。
【請求項２】
さらに、前記空間の温度データを取得するデータ取得部を備え、
前記パラメータ設定部は、前記空間の温度に応じて、前記第２周波数ビンおよび前記第３周波数ビンを選択する
請求項１記載の信号処理装置。
【請求項３】
さらに、前記第２周波数ビンおよび前記第３周波数ビンを設定するビン設定部を備え、
前記ビン設定部は、
前記フィルタ係数を補正できない前記更新パラメータが設定された場合の前記フィルタ係数によるゲインが、前記フィルタ係数を補正できる前記更新パラメータが設定された場合の前記フィルタ係数によるゲインより大きくなる周波数ビンを、前記第１騒音の周波数帯域以外から抽出して、この抽出した周波数ビンを前記第２周波数ビンに設定し、
前記音出力器から前記第２音入力器に至る音響経路の伝達特性の群遅延量が閾値を下回る周波数ビンを、前記第１騒音の周波数帯域以外から抽出して、この抽出した周波数ビンを前記第３周波数ビンに設定する
請求項１または２記載の信号処理装置。
【請求項４】
コンピュータを、請求項１乃至３いずれか記載の信号処理装置として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項５】
中空状の通気路と、前記通気路の一端から他端に向かう気流を発生させるファンと、前記通気路内に設けられて前記ファンが発する第１騒音を集音する第１音入力器と、キャンセル信号が入力されて前記第１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第１騒音と前記キャンセル音との合成音を集音する第２音入力器と、請求項１乃至３いずれか記載の信号処理装置とを備え、前記通気路の前記一端から前記他端に向かって、前記第２音入力器、前記音出力器、前記第１音入力器の順に配置されるレンジフード装置。
【請求項６】
請求項１乃至３いずれか記載の信号処理装置における周波数ビンの選択方法であって、
騒音源から発せられた第１騒音の周波数帯域に対応しない周波数ビンのうち、前記フィルタ係数を補正できない前記更新パラメータが設定された場合の前記フィルタ係数によるゲインが、前記フィルタ係数を補正できる前記更新パラメータが設定された場合の前記フィルタ係数によるゲインより大きくなる周波数ビンを、前記第２周波数ビンとし、
前記第１騒音の周波数帯域に対応しない周波数ビンのうち、前記音出力器から前記第２音入力器に至る音響経路の伝達特性の群遅延量が閾値を下回る周波数ビンを、前記第３周波数ビンに設定する
信号処理装置における周波数ビンの選択方法。
【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、および信号処理装置における周波数ビンの選択方法、より詳細にはアクティブノイズ制御を行うための信号処理装置、プログラム、レンジフード装置、および信号処理装置における周波数ビンの選択方法に関する。
【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】
従来技術（例えば、特許文献１、２参照）では、ＬＭＳアルゴリズム（ＬＭＳ：Least Mean Square）を用いて、適応デジタルフィルタのフィルタ係数を更新することによって、キャンセル音を生成する構成が開示されている。ＬＭＳアルゴリズムは、更新パラメータ（ステップサイズパラメータ：毎回の繰り返しにおける補正量の大きさを定めるパラメータ）を用いてフィルタ係数を演算する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２１９５６３号公報
【特許文献２】国際公開第２００７／０１１０１０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術においては、フィルタ係数の演算処理による負荷が大きく、演算負荷を低減させることが求められている。【０００６】
また、スピーカから誤差マイクロホンまでの伝達特性には、ゲインが大きくなるピーク帯域、ゲインが落ち込むノッチ帯域が存在しており、消音効果に悪影響を及ぼしていた。そこで、スピーカから誤差マイクロホンまでの伝達特性にノッチ帯域およびピーク帯域が存在する場合であっても、優れた消音効果を得ることができるアクティブノイズ制御が要求されている。【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、フィルタ係数の演算処理による負荷を低減させることができ、さらにはスピーカから誤差マイクロホンまでの伝達特性にピーク帯域およびノッチ帯域が存在する場合であっても、優れた消音効果を得ることができる信号処理装置、プログラム、レンジフード装置、および信号処理装置における周波数ビンの選択方法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第１騒音が伝播する空間に設けられて前記第１騒音を集音する第１音入力器と、キャンセル信号が入力されて前記第１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第１騒音と前記キャンセル音との合成音を集音する第２音入力器とを備える音入出力装置と組み合わせて用いられており、所定の周波数帯域を分割した複数の周波数ビンのそれぞれにフィルタ係数が設定された消音フィルタを具備して、前記第１音入力器の出力に基づいて生成された騒音信号が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、前記第１音入力器の出力、前記第２音入力器の出力、および前記フィルタ係数を繰り返し算出する処理における前記フィルタ係数の補正量の大きさに関係する更新パラメータに基づいて、前記複数の周波数ビンのそれぞれの前記フィルタ係数を算出する係数更新部と、前記複数の周波数ビンのそれぞれの前記更新パラメータを設定するパラメータ設定部とを備え、前記パラメータ設定部は、前記複数の周波数ビンのうち前記第１騒音の周波数帯域に対応する第１周波数ビン、および前記複数の周波数ビンのうち前記第１騒音とは異なる第２騒音の周波数帯域に対応する第２周波数ビンに対しては、前記フィルタ係数を補正できるように前記更新パラメータを設定し、前記複数の周波数ビンのうち前記第１騒音および前記第２騒音のいずれの周波数帯域にも対応しない周波数ビンのうち、前記音出力器から前記第２音入力器に至る音響経路の伝達特性が落ち込むノッチ帯域の第３周波数ビンに対しては、前記フィルタ係数を補正しないように前記更新パラメータを設定することを特徴とする。【０００９】
本発明のプログラムは、コンピュータを、信号処理装置として機能させることを特徴とする。【００１０】
本発明のレンジフード装置は、中空状の通気路と、前記通気路の一端から他端に向かう気流を発生させるファンと、前記通気路内に設けられて前記ファンが発する第１騒音を集音する第１音入力器と、キャンセル信号が入力されて前記第１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第１騒音と前記キャンセル音との合成音を集音する第２音入力器と、請求項１乃至３いずれか記載の信号処理装置とを備え、前記通気路の前記一端から前記他端に向かって、前記第２音入力器、前記音出力器、前記第１音入力器の順に配置されることを特徴とする。【００１１】
本発明の信号処理装置における周波数ビンの選択方法は、信号処理装置における周波数ビンの選択方法であって、騒音源から発せられた第１騒音の周波数帯域に対応しない周波数ビンのうち、前記フィルタ係数を補正できない前記更新パラメータが設定された場合の前記フィルタ係数によるゲインが、前記フィルタ係数を補正できる前記更新パラメータが設定された場合の前記フィルタ係数によるゲインより大きくなる周波数ビンを、前記第２周波数ビンとし、前記第１騒音の周波数帯域に対応しない周波数ビンのうち、前記音出力器から前記第２音入力器に至る音響経路の伝達特性の群遅延量が閾値を下回る周波数ビンを、前記第３周波数ビンに設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の信号処理装置、プログラム、レンジフード装置、および信号処理装置における周波数ビンの選択方法は、フィルタ係数の演算処理による負荷を低減させることができるという効果がある。さらに、本発明の信号処理装置、プログラム、レンジフード装置、および信号処理装置における周波数ビンの選択方法は、スピーカから誤差マイクロホンまでの伝達特性にピーク帯域およびノッチ帯域が存在する場合であっても、優れた消音効果を得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施形態１の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、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】図３は、実施形態１の部分更新処理時の消音特性を示すグラフである。
【図４】図４は、実施形態１の伝達特性Ｃのゲインを示すグラフ（ａ）、および、実施形態１の伝達特性Ｃの群遅延量を示すグラフ（ｂ）である。
【図５】図５は、実施形態１のフィルタ係数の一例を示すグラフである。
【図６】図６は、実施形態１の全更新処理時の消音特性を示すグラフである。
【図７】図７は、実施形態１の信号処理装置の処理を示す説明図である。
【図８】図８は、実施形態１の信号処理装置による消音特性を示すグラフである。
【図９】図９は、実施形態２の構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、実施形態２の伝達特性Ｃの温度変動を示すグラフである。
【図１１】図１１は、実施形態３の構成を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、周波数ビンの選択方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示す。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。本発明は、請求の範囲によって特定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１６】
（実施形態１）
図１は、本実施形態の消音装置１（能動騒音制御装置）の構成を示しており、レンジフード装置２が消音装置１を備えている。
【００１７】
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ダクト２１（通気路）を備える。ダクト２１は、下面に吸気口２１ａを設けた箱状に形成されており、ダクト２１は、吸気口２１ａからダクト２１内に室内空気を取り込んで室外に排出するファン２２（図１参照）を備える。また、整流板２３が吸気口２１ａに設けられている。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、通気路を構成するダクト２１内の空間が、騒音が伝播する空間に相当する。
【００１８】
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（第１騒音）がダクト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、ダクト２１に消音装置１が設けられている。
【００１９】
ダクト２１に設けられた消音装置１は、図１に示すように、音入出力装置１１、信号処理装置１２を備える。
【００２０】
音入出力装置１１は、参照マイクロホン１１１（第１音入力器）、誤差マイクロホン１１２（第２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、ダクト２１内のファン２２側に位置する。誤差マイクロホン１１２は、ダクト２１内の吸気口２１ａ側に位置する。スピーカ１１３は、ダクト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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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が入力されて、キャンセル音を発する。
【００２５】
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が発する第１騒音を打ち消すキャンセル音をスピーカ１１３から出力させる。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を通ってダクト２１外に伝わる第１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（Least Mean Square）逐次更新制御アルゴリズムが使用される。
【００２６】
以下、信号処理装置１２の動作について説明する。
【００２７】
まず、参照マイクロホン１１１は、ファン２２からの騒音である第１騒音を集音し、この集音した第１騒音を含む騒音信号を、信号処理装置１２へ出力する。Ａ／Ｄ変換器１２４は、増幅器１２１によって増幅された騒音信号を予め決められたサンプリング周波数でＡ／Ｄ変換した離散値を、消音制御ブロック１２７へ出力する。
【００２８】
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、この集音した残留騒音に相当する誤差信号を、信号処理装置１２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、時間領域の誤差信号ｅ（ｔ）として消音制御ブロック１２７へ出力する。
【００２９】
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、第１信号変換部１３３、第２信号変換部１３４、係数更新部１３５、キャンセル信号生成部１３６、パラメータ設定部１３７を備える。第１信号変換部１３３は、補正フィルタ１３３ａ、変換部１３３ｂを備える。第２信号変換部１３４は、変換部１３４ａを備える。係数更新部１３５は、係数調整部１３５ａ、逆変換部１３５ｂを備える。キャンセル信号生成部１３６は、消音フィルタ１３６ａ、反転器１３６ｂを備える。
【００３０】
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に至る音波の伝達特性Ｆを模擬した伝達特性Ｆ＾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。なお、伝達特性Ｆを模擬した伝達特性は、Ｆに山形の記号＾（ハット記号）を付した符号Ｆ＾で表す。また、本明細書中ではＦの斜め上に記号＾を配置し、図１、図９、図１１ではＦの真上に記号＾を配置しているが、いずれも伝達特性Ｆを模擬した伝達特性を表す。
【００３１】
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１３６が出力するキャンセル信号Ｙ（ｔ）に伝達特性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Ｘ（ｔ）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、消音フィルタ１３６ａ、および補正フィルタ１３３ａに入力される。
【００３２】
消音フィルタ１３６ａは、係数更新部１３５によってフィルタ係数Ｗ（ｔ）が設定されるＦＩＲ型の適応フィルタである。本実施形態の消音フィルタ１３６ａは、キャンセル音の全周波数帯域をｎ個に分割した複数の周波数ビン毎に、フィルタ係数Ｗ１（ｔ）〜Ｗｎ（ｔ）が設定される。なお、本明細書では、時間領域のフィルタ係数Ｗ１（ｔ）〜Ｗｎ（ｔ）を区別しない場合、フィルタ係数Ｗ（ｔ）と表す。また、周波数ビンの数は、周波数ビンの周波数幅が例えば数十Ｈｚ〜数百Ｈｚとなるように設定される。
【００３３】
補正フィルタ１３３ａは、スピーカ１１３から誤差マイクロホン１１２に至る音波の伝達特性Ｃを模擬した伝達特性Ｃ＾をフィルタ係数として設定されたＦＩＲフィルタである。そして、補正フィルタ１３３ａは、減算器１３２が出力する騒音信号Ｘ（ｔ）と伝達特性Ｃ＾との畳み込み演算を行い、補正フィルタ１３３ａの出力は、時間領域の参照信号ｒ（ｔ）として変換部１３３ｂに入力される。変換部１３３ｂは、時間領域の参照信号ｒ（ｔ）をＦＦＴ（Fast Fourier Transform）によって周波数領域の参照信号Ｒ（ω）に変換する。すなわち、第１信号変換部１３３は、伝達特性Ｃ＾に基づいて騒音信号Ｘ（ｔ）を補正した周波数領域の参照信号Ｒ（ω）を、係数調整部１３５ａへ出力する。
【００３４】
また、第２信号変換部１３４の変換部１３４ａは、時間領域の誤差信号ｅ（ｔ）をＦＦＴによって周波数領域の誤差信号Ｅ（ω）に変換する。すなわち、第２信号変換部１３４は、周波数領域の誤差信号Ｅ（ω）を、係数調整部１３５ａへ出力する。
【００３５】
係数更新部１３５の係数調整部１３５ａは、Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ ＬＭＳという周知の逐次更新制御アルゴリズムを周波数領域で用いて、消音フィルタ１３６ａのフィルタ係数Ｗ１（ω）〜Ｗｎ（ω）を更新する。この係数調整部１３５ａは、参照信号Ｒ（ω）、誤差信号Ｅ（ω）が入力され、さらにパラメータ設定部１３７によって更新パラメータμが設定されて、消音フィルタ１３６ａのフィルタ係数Ｗ１（ω）〜Ｗｎ（ω）を演算する。なお、本明細書では、周波数領域のフィルタ係数Ｗ１（ω）〜Ｗｎ（ω）を区別しない場合、フィルタ係数Ｗ（ω）と表す。さらに、時間領域のフィルタ係数Ｗ（ｔ）、周波数領域のフィルタ係数Ｗ（ω）を区別しない場合、フィルタ係数Ｗと表す。
【００３６】
一般に、周波数領域のＦｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ ＬＭＳを用いたフィルタ係数Ｗ（ω）の更新処理では、誤差信号Ｅ（ω）が最小となるようにフィルタ係数Ｗ（ω）が更新される。具体的に、フィルタ係数Ｗ（ω）の更新処理は、フィルタ係数：Ｗ（ω）、更新パラメータ：μ、サンプル番号：ｍとすると、以下の式１で表される。なお、更新パラメータμは、ステップサイズパラメータともいわれ、ＬＭＳアルゴリズム等を用いてフィルタ係数Ｗ（ω）を繰り返し算出する処理におけるフィルタ係数Ｗ（ω）の補正量の大きさを定めるパラメータである。
【００３７】
Ｗｍ＋１（ω）＝Ｗｍ（ω）＋２μＲｍ（ω）Ｅｍ（ω）    （式１）
【００３８】
ここで、上記式１において参照信号Ｒ（ω）、誤差信号Ｅ（ω）、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Ｗ（ω）がより早く収束する。すなわち、フィルタ係数Ｗ（ω）の収束時間は、参照信号Ｒ（ω）、誤差信号Ｅ（ω）、更新パラメータμの大きさに依存している。
【００３９】
例えば、参照信号Ｒ（ω）、誤差信号Ｅ（ω）の各振幅が大きければフィルタ係数Ｗ（ω）が早く収束し、参照信号Ｒ（ω）、誤差信号Ｅ（ω）の各振幅が小さければフィルタ係数Ｗ（ω）が収束するまでに時間を要してしまう。そこで、係数調整部１３５ａは、フィルタ係数Ｗ（ω）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、この収束時間を調整している。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せずに発散する可能性がある。
【００４０】
そこで、パラメータ設定部１３７は、複数の周波数ビンのそれぞれに対応する更新パラメータμ１〜μｎを設定することによって、周波数ビン毎にフィルタ係数Ｗ１（ω）〜Ｗｎ（ω）のそれぞれの収束速度を調整する。パラメータ設定部１３７は、更新パラメータμ１〜μｎの各値を係数調整部１３５ａに引き渡す。なお、本明細書では、更新パラメータμ１〜μｎを区別しない場合、更新パラメータμと表す。
【００４１】
すなわち、係数調整部１３５ａは、周波数領域の参照信号Ｒ（ω）と周波数領域の誤差信号Ｅ（ω）が入力され、周波数ビン毎のＬＭＳアルゴリズムで用いる更新パラメータμ１〜μｎがパラメータ設定部１３７によって設定される。そして、係数調整部１３５ａは、周波数領域におけるＦｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ ＬＭＳのアルゴリズムを実行し（式１参照）、周波数ビン毎のフィルタ係数Ｗ１（ω）〜Ｗｎ（ω）を算出して出力する。したがって、信号処理装置１２は、周波数ビン毎にフィルタ係数Ｗ１（ω）〜Ｗｎ（ω）を設定することによって、精度のよいフィルタ特性を実現することができる。
【００４２】
逆変換部１３５ｂは、逆ＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）を実行することによって、係数調整部１３５ａが算出した周波数領域のフィルタ係数Ｗ１（ω）〜Ｗｎ（ω）を時間領域のフィルタ係数Ｗ１（ｔ）〜Ｗｎ（ｔ）に変換する。消音フィルタ１３６ａの周波数ビン毎のフィルタ係数Ｗ１（ｔ）〜Ｗｎ（ｔ）は、逆変換部１３５ｂの出力によって設定される。
【００４３】
そして、係数更新部１３５は、消音フィルタ１３６ａのフィルタ係数Ｗ１（ｔ）〜Ｗｎ（ｔ）を逐次更新する。消音フィルタ１３６ａは、騒音信号Ｘ（ｔ）を周波数ビン毎に分離し、周波数ビン毎に騒音信号Ｘ（ｔ）とフィルタ係数Ｗ１（ｔ）〜Ｗｎ（ｔ）との畳み込み演算を行う。そして、消音フィルタ１３６ａ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１３６ａの出力が反転器１３６ｂ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（ｔ）が生成される。キャンセル信号生成部１３６が出力するキャンセル信号Ｙ（ｔ）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。
【００４４】
キャンセル音（キャンセル信号Ｙ（ｔ））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からダクト２１を伝播して吸気口２１ａから放出される第１騒音を低減させている。
【００４５】
ここで、図３に示すように、ファン２２による第１騒音の周波数帯域が低域側のＦ１である場合、この周波数帯域Ｆ１を構成する周波数ビン８（第１周波数ビン）に対しては、係数調整部１３５ａによるフィルタ係数Ｗ（ω）の更新処理が行われる。さらに、第１騒音の周波数帯域Ｆ１以外の周波数帯域Ｆ２（図３における高域側の周波数帯域）を構成する周波数ビン９に対しては、係数調整部１３５ａによるフィルタ係数Ｗ（ω）の更新処理が行われないとする。以降、一部の周波数帯域においてのみフィルタ係数Ｗ（ω）の更新処理を行う処理を部分更新処理と称する。部分更新処理において、パラメータ設定部１３７は、周波数帯域Ｆ１を構成する周波数ビン８に対しては、更新パラメータμをゼロより大きい値に設定して、係数調整部１３５ａによるフィルタ係数Ｗ（ω）の更新処理を実行させる。また、パラメータ設定部１３７は、周波数帯域Ｆ２を構成する周波数ビン９に対しては、更新パラメータμをゼロに設定して、係数調整部１３５ａによるフィルタ係数Ｗ（ω）の更新処理を実行させない。
【００４６】
図３は消音特性を示しており、特性Ｙ１（実線）は、上述の部分更新処理が行われた場合の消音点における音圧（振幅）を示す。また、特性Ｙ０（破線）は、消音装置１による騒音抑制処理が行われなかった場合の消音点における音圧（振幅）を示す。特性Ｙ１は、周波数帯域Ｆ１における消音量が大きいが、周波数帯域Ｆ２には、音圧が局所的に増幅された周波数帯域Ｆ２１が生じている。
【００４７】
この周波数帯域Ｆ２１は、伝達特性Ｃのゲインがピークとなる周波数帯域に対応しており、以降、ピーク帯域Ｆ２１と称す（図４の（ａ）参照）。そして、ピーク帯域Ｆ２１では、係数調整部１３５ａによるフィルタ係数Ｗ（ω）の更新処理が行われないために、フィルタ係数Ｗ（ω）のゲインが大きくなる傾向にある。而して、消音特性は、ピーク帯域Ｆ２１において音圧が局所的に増大した特性Ｙ１のようになる。
【００４８】
図５は、フィルタ係数Ｗ（ω）の特性（フィルタ特性）を示す。部分更新処理が行われた場合、フィルタ特性Ｙ１１（実線）となる。また、全周波数帯域（周波数帯域Ｆ１、Ｆ２の両方）においてフィルタ係数Ｗ（ω）の更新処理を行う全更新処理が行われた場合、フィルタ特性Ｙ１２（破線）となる。フィルタ特性Ｙ１１は、ピーク帯域Ｆ２１においてフィルタ係数Ｗ（ω）の更新処理を行わないので、ピーク帯域Ｆ２１におけるゲインが比較的高い値になっている。フィルタ特性Ｙ１２は、ピーク帯域Ｆ２１においてフィルタ係数Ｗ（ω）の更新処理を行うので、ピーク帯域Ｆ２１におけるゲインは最適化されている。すなわち、ピーク帯域Ｆ２１において、フィルタ特性Ｙ１１のゲインは、フィルタ特性Ｙ１２のゲインより大きくなっている。スピーカ１１３から出力されるキャンセル音は、騒音信号Ｘ（ｔ）とフィルタ係数Ｗ（ｔ）（フィルタ係数Ｗ（ω）に逆ＦＦＴを施した結果）との畳み込み演算によって生成されるので、キャンセル音は、周波数帯域Ｆ２１において局所的に増幅される。したがって、消音特性は、図３の特性Ｙ１のように、音圧が局所的に増幅されたピーク帯域Ｆ２１が周波数帯域Ｆ２に生じる。このピーク帯域Ｆ２１において局所的に増幅されたキャンセル音が第２騒音となる。
【００４９】
次に、全更新処理が行われた場合の消音特性を図６に示す。図６において、特性Ｙ２１（実線）は、全更新処理が行われた場合の消音点における音圧（振幅）を示す。また、特性Ｙ２０（破線）は、消音装置１による騒音抑制処理が行われなかった場合の消音点における音圧（振幅）を示す。特性Ｙ２１は、周波数帯域Ｆ２において局所的に増幅、発振した周波数帯域Ｆ２２が生じている。
【００５０】
この周波数帯域Ｆ２２は、伝達特性Ｃのゲインが局所的に落ち込む周波数帯域に対応しており、以降、ノッチ帯域Ｆ２２と称す（図４の（ａ）参照）。ノッチ帯域Ｆ２２において、伝達特性Ｃは、ゲインが低く、位相が大きく変動することから、補正フィルタ１３３ａに設定された伝達特性Ｃ＾と実際の伝達特性Ｃとの特性誤差が生じやすく、特性Ｙ２１のように増幅、発振が生じる。図４の（ｂ）は、伝達特性Ｃの群遅延特性（位相成分の微分特性）を示しており、ノッチ帯域Ｆ２２において位相が大きく変動し、ノッチ帯域Ｆ２２における群遅延量が大きいことが分かる。本実施形態では、伝達特性Ｃの群遅延量が閾値Ｄ１（例えば、Ｄ１＝０）を下回る周波数帯域をノッチ帯域Ｆ２２としている。なお、閾値Ｄ１は、０以外でもよく、閾値Ｄ１の値は適宜設定される。
【００５１】
そこで、上述のピーク帯域Ｆ２１における増幅を抑制し、ノッチ帯域Ｆ２２における増幅、発振を発生させないために、信号処理装置１２は以下の処理を行う。
【００５２】
パラメータ設定部１３７は、図７に示すように、ファン２２が発する第１騒音の周波数帯域Ｆ１を構成する周波数ビン８（第１周波数ビン）に対しては、更新パラメータμをゼロより大きい値に設定する。
【００５３】
パラメータ設定部１３７は、図７に示すように、周波数帯域Ｆ２内においてピーク帯域Ｆ２１を構成する周波数ビン９１（第２周波数ビン）に対しても、更新パラメータμをゼロより大きい値に設定する。
【００５４】
パラメータ設定部１３７は、周波数帯域Ｆ２内においてピーク帯域Ｆ２１以外の帯域を構成する周波数ビン９のうち、図７に示すようにノッチ帯域Ｆ２２を構成する周波数ビン９２（第３周波数ビン）に対しては、更新パラメータμを必ずゼロに設定する。
【００５５】
また、パラメータ設定部１３７は、周波数帯域Ｆ２内においてピーク帯域Ｆ２１以外の帯域を構成する周波数ビン９のうち、図７に示すようにノッチ帯域Ｆ２２を構成しない周波数ビン９３に対しても、更新パラメータμをゼロに設定する。なお、本実施形態では、周波数ビン９３の更新パラメータμはゼロに設定されるが、周波数ビン９３の更新パラメータμは、ゼロより大きい値に設定されてもよい。すなわち、周波数帯域Ｆ２内においてピーク帯域Ｆ２１以外の帯域を構成する周波数ビン９のうち、ノッチ帯域Ｆ２２を構成する周波数ビン９２に対して、更新パラメータμが必ずゼロに設定されればよい。
【００５６】
また図４に示すように、周波数帯域Ｆ１において、伝達特性Ｃのゲインが局所的に落ち込み、伝達特性Ｃの群遅延量が閾値Ｄ１を下回る周波数帯域Ｆ１１が存在している。しかし、この周波数帯域Ｆ１１は、ファン２２による第１騒音の周波数帯域Ｆ１内に存在しており、周波数帯域Ｆ１１に含まれる第１騒音は抑制されることが好ましい。そこで、パラメータ設定部１３７は、周波数帯域Ｆ１１を構成する周波数ビン８の更新パラメータμをゼロより大きい値に設定しておく。
【００５７】
なお、パラメータ設定部１３７で用いられるピーク帯域Ｆ２１、ノッチ帯域Ｆ２２の各データは、補正フィルタ１３３ａに設定された伝達特性Ｃ＾に基づいて予め設定されている。また、本明細書では、周波数帯域Ｆ２内の周波数ビン９１、９２、９３を区別しない場合、周波数ビン９と称す。
【００５８】
ここで、更新パラメータμがゼロを上回る値であれば、上記式１の右辺第２項がゼロを上回って、フィルタ係数Ｗ（ω）は逐次更新される。また、更新パラメータμをゼロとすると、上記式１の右辺第２項がゼロとなって、フィルタ係数Ｗ（ω）は更新されない。
【００５９】
したがって、係数調整部１３５ａは、周波数帯域Ｆ１を構成する周波数ビン８に対しては、フィルタ係数Ｗ（ω）の更新処理を実行する。さらに係数調整部１３５ａは、周波数帯域Ｆ２内においてピーク帯域Ｆ２１を構成する周波数ビン９１に対しても、フィルタ係数Ｗ（ω）の更新処理を実行する。
【００６０】
また、係数調整部１３５ａは、周波数帯域Ｆ２内においてピーク帯域Ｆ２１以外の帯域を構成する周波数ビン９２、９３に対しては、フィルタ係数Ｗ（ω）の更新処理を実行しない。すなわち、ノッチ帯域Ｆ２２を構成する周波数ビン９２に対して、フィルタ係数Ｗ（ω）の更新処理は実行されない。さらに、本実施形態においては、ノッチ帯域Ｆ２２を構成しない周波数ビン９３に対してもフィルタ係数Ｗ（ω）の更新処理は実行されない。
【００６１】
図８は消音特性を示しており、特性Ｙ３１（実線）は、信号処理装置１２が図７に示される上述の処理を実行した場合の消音点における音圧（振幅）を示す。また、特性Ｙ３０（破線）は、騒音抑制処理が行われなかった場合の消音点における音圧（振幅）を示す。而して、図８の特性Ｙ３１に示すように、ピーク帯域Ｆ２１における増幅が抑制され、ノッチ帯域Ｆ２２においては増幅、発振が発生していない。したがって、本実施形態の信号処理装置１２は、スピーカ１１３から誤差マイクロホン１１２までの伝達特性Ｃにピーク帯域Ｆ２１およびノッチ帯域Ｆ２２が存在する場合であっても、優れた消音効果を得ることができる。
【００６２】
また、係数調整部１３５ａは、周波数帯域Ｆ２のうち周波数ビン９１に対してのみフィルタ係数Ｗ（ω）の更新処理を実行しており、周波数ビン９２、９３に対してはフィルタ係数Ｗ（ω）の更新処理を実行しない。したがって、本実施形態の信号処理装置１２は、キャンセル音を生成可能な全周波数帯域のうち、一部の周波数帯域に対してのみフィルタ係数Ｗ（ω）の更新処理を行っているので、フィルタ係数Ｗ（ω）の演算処理による負荷を低減させることができる。
【００６３】
上述の信号処理装置１２は、参照マイクロホン１１１（第１音入力器）と、スピーカ（音出力器）１１３と、誤差マイクロホン１１２（第２音入力器）とを備える音入出力装置１１と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）から発せられた第１騒音が伝播する空間（ダクト２１内の空間）に設けられて第１騒音を集音する。スピーカ１１３は、キャンセル信号が入力されて第１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、空間において第１騒音とキャンセル音との合成音を集音する。
【００６４】
そして、信号処理装置１２は、キャンセル信号生成部１３６と、係数更新部１３５と、パラメータ設定部１３７とを備える。キャンセル信号生成部１３６は、所定の周波数帯域を分割した複数の周波数ビンのそれぞれにフィルタ係数Ｗが設定された消音フィルタ１３６ａを具備する。そして、キャンセル信号生成部１３６は、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Ｘ（ｔ）が入力されてキャンセル信号を出力する。係数更新部１３５は、参照マイクロホン１１１の出力、誤差マイクロホン１１２の出力、および更新パラメータμに基づいて、複数の周波数ビンのそれぞれのフィルタ係数Ｗを算出する。パラメータ設定部１３７は、複数の周波数ビンのそれぞれの更新パラメータμを設定する。更新パラメータμは、フィルタ係数Ｗを繰り返し算出する処理におけるフィルタ係数Ｗの補正量の大きさに関係するパラメータである。
【００６５】
そして、パラメータ設定部１３７は、複数の周波数ビンのうち第１騒音の周波数帯域に対応する周波数ビン８（第１周波数ビン）に対しては、フィルタ係数Ｗを補正できるように更新パラメータμを設定する。また、パラメータ設定部１３７は、複数の周波数ビンのうち第１騒音とは異なる第２騒音の周波数帯域に対応する周波数ビン９１（第２周波数ビン）に対しても、フィルタ係数Ｗを補正できるように更新パラメータμを設定する。さらに、パラメータ設定部１３７は、複数の周波数ビンのうち第１騒音および第２騒音のいずれの周波数帯域にも対応しない周波数ビン９のうち、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特性Ｃが落ち込むノッチ帯域Ｆ２２の周波数ビン９２（第３周波数ビン）に対しては、フィルタ係数Ｗを補正しないように更新パラメータμを設定する。
【００６６】
したがって、本実施形態の信号処理装置１２は、フィルタ係数Ｗ（ω）の演算処理による負荷を低減させることができる。さらに本実施形態の信号処理装置１２は、スピーカ１１３から誤差マイクロホン１１２までの伝達特性Ｃにピーク帯域Ｆ２１およびノッチ帯域Ｆ２２が存在する場合であっても、優れた消音効果を得ることができる。
【００６７】
（実施形態２）
本実施形態の消音装置１Ａ（能動騒音制御装置）の構成を図９に示す。消音装置１Ａは、実施形態１の消音装置１と同様の構成には同一の符号を付して、説明は省略する。
【００６８】
消音装置１Ａは、ダクト２１内に温度センサ３を備えている。温度センサ３は、ダクト２１内の温度を測定し、この測定結果を出力する。さらに、消音装置１Ａの信号処理装置１２Ａは、消音制御ブロック１２７Ａを備えており、消音制御ブロック１２７Ａは、データ取得部１４１、温度情報記憶部１４２、特性設定部１４３をさらに備える。
【００６９】
一般に、伝達特性Ｃ、伝達特性Ｆは、ダクト２１内の温度によって変動する。図１０は、ダクト２１内の温度毎の伝達特性Ｃの一例を示しており、伝達特性Ｃは、周波数が高いほど温度変化による変動幅が大きくなる。また、伝達特性Ｆも同様にダクト２１内の温度によって変動する。図１０では、ダクト２１内の温度が低い順に特性Ｙ４１、Ｙ４２、Ｙ４３の各特性を示している。
【００７０】
そこで、消音装置１Ａは、温度センサ３によるダクト２１内の温度の測定結果に基づいて、以下の処理を行う。
【００７１】
まず、データ取得部１４１は、温度センサ３からダクト２１内の温度の測定結果（温度データ）を取得して、パラメータ設定部１３７Ａ、特性設定部１４３へ温度データを出力する。
【００７２】
温度情報記憶部１４２は、複数の温度のそれぞれに対応する伝達特性Ｃのデータ、および複数の温度のそれぞれに対応する伝達特性Ｆのデータを記憶している。そして、特性設定部１４３は、温度データに対応する伝達特性Ｃのデータおよび伝達特性Ｆのデータを温度情報記憶部１４２から読み込む。特性設定部１４３は、温度情報記憶部１４２から読み込んだ伝達特性Ｃのデータを補正フィルタ１３３ａに設定し、温度情報記憶部１４２から読み込んだ伝達特性Ｆのデータをハウリングキャンセルフィルタ１３１に設定する。したがって、補正フィルタ１３３ａには、ダクト２１内の温度に応じた伝達特性Ｃが設定され、ハウリングキャンセルフィルタ１３１には、ダクト２１内の温度に応じた伝達特性Ｆが設定される。
【００７３】
したがって、温度変化による伝達特性Ｃ、Ｆの変動があったとしても、補正フィルタ１３３ａの伝達特性Ｃ＾、ハウリングキャンセルフィルタ１３１の伝達特性Ｆ＾は適切に設定される。すなわち、補正フィルタ１３３ａにより補正処理、ハウリングキャンセルフィルタ１３１によるハウリングキャンセル処理は、温度変化の影響を抑えることができる。
【００７４】
さらに、パラメータ設定部１３７Ａは、温度データに対応する伝達特性Ｃのデータを温度情報記憶部１４２から読み込む。パラメータ設定部１３７Ａは、温度情報記憶部１４２から読み込んだ伝達特性Ｃのデータを参照して、ピーク帯域Ｆ２１を特定する。具体的に、パラメータ設定部１３７Ａは、周波数帯域Ｆ２において、伝達特性Ｃの局所的な最大点を検索する局所最大法、微分演算等を行うことで、ピーク帯域Ｆ２１を特定できる。パラメータ設定部１３７Ａは、このピーク帯域Ｆ２１を構成する周波数ビン９１に対しては、更新パラメータμをゼロより大きい値に設定する。
【００７５】
したがって、パラメータ設定部１３７Ａは、温度変化による伝達特性Ｃの変動があったとしても、周波数帯域Ｆ２においてピーク帯域Ｆ２１を精度よく特定することができ、周波数ビン９１を適切に選択できる。
【００７６】
さらに、温度情報記憶部１４２に格納されている伝達特性Ｃのデータには、伝達特性Ｃの群遅延特性に関する情報も含まれている。そこで、パラメータ設定部１３７Ａは、温度情報記憶部１４２から読み込んだ伝達特性Ｃのデータを参照して、ノッチ帯域Ｆ２２を特定することができる。具体的に、パラメータ設定部１３７Ａは、周波数帯域Ｆ２において、群遅延量が閾値Ｄ１を下回る周波数帯域をノッチ帯域Ｆ２２とする（図４の（ｂ）参照）。パラメータ設定部１３７Ａは、このノッチ帯域Ｆ２２を構成する周波数ビン９２に対しては、更新パラメータμを必ずゼロに設定する。
【００７７】
したがって、パラメータ設定部１３７Ａは、温度変化による伝達特性Ｃの変動があったとしても、周波数帯域Ｆ２においてノッチ帯域Ｆ２２を精度よく特定することができ、周波数ビン９２を適切に選択できる。
【００７８】
上述のように、信号処理装置１２Ａは、空間（ダクト２１内の空間）の温度データを取得するデータ取得部１４１を備えることが好ましい。そして、パラメータ設定部１３７Ａは、空間の温度に応じて、周波数ビン９１（第２周波数ビン）および周波数ビン９２（第３周波数ビン）を選択する。
【００７９】
したがって、信号処理装置１２Ａは、温度変化による伝達特性Ｃの変動があったとしても、より優れた消音効果を得ることができる。
【００８０】
さらに、本実施形態において、パラメータ設定部１３７Ａは、周波数帯域Ｆ２内においてノッチ帯域Ｆ２２を構成しない周波数ビン９３に対しても、更新パラメータμをゼロに設定する。なお、周波数ビン９３の更新パラメータμは、ゼロより大きい値に設定されてもよい。
【００８１】
（実施形態３）
本実施形態の消音装置１Ｂ（能動騒音制御装置）の構成を図１１に示す。消音装置１Ｂは、実施形態１の消音装置１と同様の構成には同一の符号を付して、説明は省略する。
【００８２】
消音装置１Ｂの信号処理装置１２Ｂは、消音制御ブロック１２７Ｂを備えており、消音制御ブロック１２７Ｂは、ビン設定部１５１を備える。ビン設定部１５１は、周波数帯域Ｆ２の全ての周波数ビン９のそれぞれを、周波数ビン９１、周波数ビン９２、周波数ビン９３のいずれかに設定する。
【００８３】
具体的に、ビン設定部１５１は、パラメータ設定部１３７に指示して、上述の部分更新処理および全更新処理のそれぞれを行わせる。部分更新処理は、パラメータ設定部１３７が、周波数帯域Ｆ２の全ての周波数ビン９に対して、更新パラメータμをゼロに設定することで実行される。全更新処理は、パラメータ設定部１３７が、周波数帯域Ｆ２の全ての周波数ビン９に対して、更新パラメータμをゼロより大きい値に設定することで実行される。
【００８４】
そして、ビン設定部１５１は、部分更新処理時のフィルタ係数Ｗ（ω）と、全更新処理時のフィルタ係数Ｗ（ω）とを比較する。ビン設定部１５１は、周波数帯域Ｆ２において、部分更新処理時のフィルタ係数Ｗ（ω）が全更新処理時のフィルタ係数Ｗ（ω）より大きい範囲を、ピーク帯域Ｆ２１とする（図５参照）。ビン設定部１５１は、このピーク帯域Ｆ２１を構成する周波数ビン９１に対して、更新パラメータμをゼロより大きい値に設定する。なお、ピーク帯域には最小帯域幅が予め決められており、ビン設定部１５１は、部分更新処理時のフィルタ係数Ｗ（ω）が全更新処理時のフィルタ係数Ｗ（ω）より大きい範囲が最小帯域幅以上に連続している場合のみ、ピーク帯域として認識する。
【００８５】
さらに、ビン設定部１５１は、スピーカ１１３から周波数特性が既知の基準音を出力させる。そして、ビン設定部１５１は、誤差マイクロホン１１２が集音した基準音の周波数特性に基づいて、伝達特性Ｃを推定する。ビン設定部１５１は、伝達特性Ｃの群遅延特性を導出して、群遅延量が閾値Ｄ１を下回る周波数帯域をノッチ帯域Ｆ２２とする（図４の（ｂ）参照）。ビン設定部１５１は、このノッチ帯域Ｆ２２を構成する周波数ビン９２に対しては、必ず更新パラメータμをゼロに設定する。
【００８６】
したがって、ビン設定部１５１は、伝達特性Ｃの実際の特性に基づいてピーク帯域Ｆ２１およびノッチ帯域Ｆ２２を把握できるので、周波数ビン９１、９２を伝達特性Ｃの実際の特性に基づいて設定でき、より優れた消音効果を得ることができる。
【００８７】
上述のように、信号処理装置１２Ｂは、周波数ビン９１（第２周波数ビン）および周波数ビン９２（第３周波数ビン）を設定するビン設定部１５１を備えることが好ましい。ビン設定部１５１は、フィルタ係数Ｗを補正できない更新パラメータμが設定された場合のフィルタ係数Ｗによるゲインが、フィルタ係数Ｗを補正できる更新パラメータμが設定された場合のフィルタ係数Ｗによるゲインより大きくなる周波数ビンを、第１騒音の周波数帯域Ｆ１以外から抽出する。そして、ビン設定部１５１は、この抽出した周波数ビンを周波数ビン９１（第２周波数ビン）に設定する。さらに、ビン設定部１５１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特性Ｃの群遅延量が閾値Ｄ１を下回る周波数ビンを、第１騒音の周波数帯域Ｆ１以外から抽出して、この抽出した周波数ビンを周波数ビン９２（第３周波数ビン）に設定する。
【００８８】
したがって、信号処理装置１２Ｂは、ビン設定部１５１によってピーク帯域Ｆ２１およびノッチ帯域Ｆ２２を精度よく把握できるので、より優れた消音効果を得ることができる。
【００８９】
なお、上述の各実施形態において信号処理装置１２または１２Ａまたは１２Ｂを構成するコンピュータとしては、プログラムに従って動作するプロセッサおよびインターフェースを主なハードウェア構成として備える。この種のプロセッサとしては、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro-Processing Unit）等を含む。そして、プロセッサは、プログラムを実行することによって上述の信号処理装置１２または１２Ａまたは１２Ｂの機能を実現することができれば、その種類は問わない。
【００９０】
また、プログラムの提供形態としては、コンピュータに読み取り可能なＲＯＭ（Read Only Memory）、光ディスク等の記録媒体に予め格納されている形態、インターネット等を含む広域通信網を介して記録媒体に供給される形態等がある。
【００９１】
すなわち、プログラムは、コンピュータを、信号処理装置１２または１２Ａまたは１２Ｂとして機能させることを特徴とする。
【００９２】
また、レンジフード装置２は、中空状のダクト２１と、ファン２２と、参照マイクロホン１１１と、スピーカ１１３と、誤差マイクロホン１１２と、信号処理装置１２（または１２Ａまたは１２Ｂ）とを備えることを特徴とする。なお、中空状のダクト２１は通気路に相当し、参照マイクロホン１１１は第１音入力器に相当し、スピーカ１１３は音出力器に相当し、誤差マイクロホン１１２は第２音入力器に相当する。そして、ダクト２１の一端から他端に向かって、誤差マイクロホン１１２、スピーカ１１３、参照マイクロホン１１１の順に配置される。ファン２２は、ダクト２１の一端から他端に向かう気流を発生させる。参照マイクロホン１１１は、ダクト２１内に設けられてファン２２が発する第１騒音を集音する。スピーカ１１３は、キャンセル信号が入力されて第１騒音を打ち消すキャンセル音をダクト２１内に発する。誤差マイクロホン１１２は、ダクト２１内において第１騒音とキャンセル音との合成音を集音する。
【００９３】
したがって、コンピュータを信号処理装置１２または１２Ａまたは１２Ｂとして機能させるプログラムも、上記同様の効果を奏し得る。すなわち、このプログラムは、フィルタ係数Ｗ（ω）の演算処理による負荷を低減させることができる。さらに、このプログラムは、スピーカ１１３から誤差マイクロホン１１２までの伝達特性Ｃにピーク帯域Ｆ２１およびノッチ帯域Ｆ２２が存在する場合であっても、優れた消音効果を得ることができる。
【００９４】
また、信号処理装置１２または１２Ａまたは１２Ｂを搭載したレンジフード装置２も、フィルタ係数Ｗ（ω）の演算処理による負荷を低減させることができる。さらに、このレンジフード装置２は、スピーカ１１３から誤差マイクロホン１１２までの伝達特性Ｃにピーク帯域Ｆ２１およびノッチ帯域Ｆ２２が存在する場合であっても、優れた消音効果を得ることができる。
【００９５】
また、上述の各実施形態の信号処理装置１２または１２Ａまたは１２Ｂにおける周波数ビンの選択方法は、図１２のフローチャートに示されるように、以下の特徴を有する。まず、ファン２２（騒音源）から発せられた第１騒音の周波数帯域Ｆ１に対応しない周波数ビンのうち、フィルタ係数Ｗを補正できない更新パラメータμが設定された場合のフィルタ係数Ｗによるゲインが、フィルタ係数Ｗを補正できる更新パラメータμが設定された場合のフィルタ係数Ｗによるゲインより大きくなる周波数ビンを、周波数ビン９１（第２周波数ビン）とする（Ｓ１０）。さらに、第１騒音の周波数帯域Ｆ１に対応しない周波数ビンのうち、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特性Ｃの群遅延量が閾値Ｄ１を下回る周波数ビンを、周波数ビン９２（第３周波数ビン）に設定する（Ｓ１１）。なお、ステップＳ１０とステップＳ１１とは、順序が逆転してもよい。
【００９６】
したがって、信号処理装置１２または１２Ａまたは１２Ｂは、ピーク帯域Ｆ２１およびノッチ帯域Ｆ２２を精度よく設定できるので、優れた消音効果を得ることができる。
【００９７】
また、レンジフード装置２以外の他の装置が、上述の各実施形態の消音装置１を備えてもよい。
【００９８】
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】
【００９９】
１、１Ａ、１Ｂ  消音装置
２  レンジフード装置
１１  音入出力装置
１２、１２Ａ、１２Ｂ  信号処理装置
２１  ダクト（通気路）
２２  ファン
１１１  参照マイクロホン（第１音入力器）
１１２  誤差マイクロホン（第２音入力器）
１１３  スピーカ（音出力器）
１３３  第１信号変換部
１３４  第２信号変換部
１３５  係数更新部
１３６  キャンセル信号生成部
１３６ａ  消音フィルタ
１３７、１３７Ａ  パラメータ設定部
１４１  データ取得部
１５１  ビン設定部
【図１】
2016067540.tif 000003
【図２】
2016067540.tif 000004
【図３】
2016067540.tif 000005
【図４】
2016067540.tif 000006
【図５】
2016067540.tif 000007
【図６】
2016067540.tif 000008
【図７】
2016067540.tif 000009
【図８】
2016067540.tif 000010
【図９】
2016067540.tif 000011
【図１０】
2016067540.tif 000012
【図１１】
2016067540.tif 000013
【図１２】
2016067540.tif 000014
【国際調査報告】
2016067540.tif 000015
2016067540.tif 000016