(57)【要約】  能動騒音低減装置では、この課題を解決するために、制御ブロックは、レベル検出部で検知した参照信号のレベルの大きさを判定する。そして、制御ブロックにおいて、参照信号のレベルが小さいと判定された場合に、キャンセル信号のレベルを小さくする。これにより、騒音のレベルが小さい場合でも、異音の発生を抑制することができる。
2014115533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
騒音と相関のある参照信号が入力される参照信号入力端子と、
少なくとも適応フィルタ部を含み、前記参照信号に基づきキャンセル信号を出力するキャンセル信号生成ブロックと、
前記キャンセル信号生成ブロックから出力された前記キャンセル信号を出力する出力端子と、
前記キャンセル信号に対応してキャンセル音源から発生されるキャンセル音と前記騒音との干渉による残留音に対応する誤差信号が入力される誤差信号入力端子と、
前記参照信号が入力され、かつ前記キャンセル信号の信号伝達経路の音響伝達特性を模擬した模擬音響伝達特性データによって、前記参照信号を補正して、濾波参照信号を出力するデータフィルタ部と、
前記誤差信号と前記濾波参照信号とステップサイズパラメータとを用いて前記キャンセル信号生成ブロックのフィルタ係数を更新させる最小二乗平均演算部と、
前記参照信号が入力されるレベル検出部と、
前記レベル検出部で検出された信号レベルが入力されて、前記信号レベルを判定する制御ブロックと、
を備え、
前記信号伝達経路は、前記キャンセル信号生成ブロックから前記最小二乗平均演算部までの間の信号経路であり、
前記制御ブロックは、前記参照信号の信号レベルが小さいと判定した場合に、前記キャンセル信号のレベルを小さくする、能動騒音低減装置。
【請求項２】
前記制御ブロックは、前記キャンセル信号生成ブロックから出力される前記キャンセル信号と、前記キャンセル信号生成ブロックに入力される前記参照信号と、前記適応フィルタ部のフィルタ係数とのうち少なくともひとつを調整する、請求項１に記載の能動騒音低減装置。
【請求項３】
前記制御ブロックは、前記信号レベルに基づいてレベル調整係数を生成し、前記レベル調整係数に基づいて前記キャンセル信号のレベルを調整する、請求項１に記載の能動騒音低減装置。
【請求項４】
前記制御ブロックは、前記キャンセル信号生成ブロックから出力される前記キャンセル信号と、前記キャンセル信号生成ブロックに入力される前記参照信号と、前記適応フィルタ部のフィルタ係数とのうち少なくともひとつに前記レベル調整係数を乗じて前記キャンセル信号のレベルを調整する、請求項３に記載の能動騒音低減装置。
【請求項５】
前記制御ブロックは、前記参照信号の信号レベルが小さいと判定した場合に前記レベル調整係数の値を小さくする、請求項４に記載の能動騒音低減装置。
【請求項６】
前記制御ブロックの出力に基づいて、前記キャンセル信号のレベルを調整する調整部をさらに備え、
前記制御ブロックは、前記調整部を介して前記キャンセル信号のレベルを小さくする、請求項１に記載の能動騒音低減装置。
【請求項７】
前記制御ブロックは、前記信号レベルに基づいてレベル調整係数を生成し、
前記調整部は、前記キャンセル信号生成ブロックから出力される前記キャンセル信号と、前記キャンセル信号生成ブロックに入力される前記参照信号と、前記適応フィルタ部のフィルタ係数とのうち少なくともひとつに前記レベル調整係数を乗じる、請求項６に記載の能動騒音低減装置。
【請求項８】
前記キャンセル信号生成ブロックは前記調整部を含む、請求項６に記載の能動騒音低減装置。
【請求項９】
前記制御ブロックは、前記参照信号の信号レベルが小さいと判定した場合に前記レベル調整係数の値を小さくする、請求項６に記載の能動騒音低減装置。
【請求項１０】
前記最小二乗平均演算部が、前記調整部を含むか、もしくは前記調整部を兼ねており、
前記調整部は、前記制御ブロックの出力に基づいて、前記キャンセル信号生成ブロックへ出力するフィルタ係数を調整する、請求項６に記載の能動騒音低減装置。
【請求項１１】
前記調整部はスイッチを有し、
前記スイッチは、前記参照信号源と前記キャンセル信号生成ブロックとの間と、前記キャンセル信号生成ブロックと前記キャンセル音源との間とのうち少なくとも一方に設けられ、
前記参照信号の信号レベルがあらかじめ定められた値以下であると判定された場合に前記スイッチをオフにする、請求項６に記載の能動騒音低減装置。
【請求項１２】
前記参照信号が供給されるハイパスまたはバンドパスフィルタであるフィルタをさらに備え、
前記調整部は、前記フィルタから出力される高周波成分信号の位相を反転し、かつ前記反転した位相を有する前記高周波成分信号に前記フィルタ係数を畳み込んで生成された信号と前記キャンセル信号とを合成する、請求項６に記載の能動騒音低減装置。
【請求項１３】
前記参照信号が供給されるハイパスまたはバンドパスフィルタであるフィルタをさらに備え、
前記調整部は、前記フィルタから出力される高周波成分信号の位相を反転し、かつ前記参照信号と前記反転した位相を有する前記高周波成分信号とを合成する、請求項６に記載の能動騒音低減装置。
【請求項１４】
前記制御ブロックは、前記参照信号のレベルがあらかじめ定められた値以下であると判定した場合に、前記キャンセル信号と、前記参照信号と、前記フィルタ係数と、前記レベル調整係数とのうち少なくともひとつを０となるように調整して、前記キャンセル信号の出力を停止させる、請求項１に記載の能動騒音低減装置。
【請求項１５】
前記制御ブロックは、前記参照信号の信号レベルがあらかじめ定められた値以下である場合に前記参照信号の信号レベルを小さいと判定する、請求項１に記載の能動騒音低減装置。
【請求項１６】
前記参照信号は参照信号ノイズが含まれた信号であり、
前記制御ブロックは、前記参照信号ノイズを検知した場合に前記参照信号の信号レベルが小さいと判定する、請求項１に記載の能動騒音低減装置。
【請求項１７】
前記レベル検出部は、
前記参照信号が供給されるハイパスまたはバンドパスフィルタである第１のフィルタと、
前記第１のフィルタから出力される高周波成分信号が供給されて、前記参照信号ノイズのレベルを検知するノイズレベル検出器と、
を含む、請求項１６に記載の能動騒音低減装置。
【請求項１８】
前記適応フィルタ部の上流に設けられた調整部をさらに備え、
前記調整部は、少なくとも前記高周波成分信号の周波数を含む減衰域を有するローパスフィルタである第２のフィルタを含み、
前記制御ブロックが前記参照信号の信号レベルを小さいと判定した場合に、前記調整部は前記参照信号を前記第２のフィルタを介して前記適応フィルタ部へ供給する、請求項１７に記載の能動騒音低減装置。
【請求項１９】
前記適応フィルタ部の下流に設けられた調整部をさらに備え、
前記調整部は、少なくとも前記高周波成分信号の周波数を含む減衰域を有するローパスフィルタである第２のフィルタを含み、
前記制御ブロックが前記参照信号の信号レベルを小さいと判定した場合に、前記キャンセル音は、前記第２のフィルタを通過した前記キャンセル信号に対応して生成される請求項１７に記載の能動騒音低減装置。
【請求項２０】
前記制御ブロックの出力に基づいて、前記キャンセル信号のレベルを調整する調整部をさらに備え、
前記調整部は、前記制御ブロックが前記参照信号の信号レベルを小さいと判定した場合、少なくとも前記高周波成分信号の周波数を含む減衰域を有するローパスフィルタを前記フィルタ係数に畳み込むことにより、前記制御ブロックは前記調整部を介して前記キャンセル信号のレベルを小さくする、請求項１７に記載の能動騒音低減装置。
【請求項２１】
前記最小二乗平均演算部は、前記誤差信号と前記濾波参照信号とステップサイズパラメータとに加えて、前記レベル調整係数を用いて前記キャンセル信号生成ブロックのフィルタ係数を更新する、請求項１に記載の能動騒音低減装置。
【請求項２２】
前記制御ブロックは、前記信号レベルに基づいてレベル調整係数を生成し、
前記最小二乗平均演算部は、前記レベル調整係数と前記ステップサイズパラメータの少なくともいずれかを前記誤差信号に乗じて前記フィルタ係数を算出し、かつ前記制御ブロックが、前記参照信号の信号レベルをあらかじめ定められた値以下であると判定した場合、前記ステップサイズパラメータと、前記レベル調整係数との少なくともひとつを０とし、前記フィルタ係数の更新を停止する、請求項１に記載の能動騒音低減装置。
【請求項２３】
前記制御ブロックへ機器情報を供給する機器情報入力端子をさらに備え、
前記制御ブロックは、前記機器情報に基づいて２個以上のフィルタ係数と、前記キャンセル信号における前記２個以上のフィルタ係数の寄与割合を生成し、
前記適応フィルタ部は、前記参照信号と、前記２個以上のフィルタ係数と、前記レベル調整係数および、前記寄与割合を用いて前記キャンセル信号を生成する、請求項１に記載の能動騒音低減装置。
【請求項２４】
請求項１に記載の能動騒音低減装置と、
前記参照信号入力端子に接続された参照信号源と、
前記出力端子に接続されたキャンセル音源と、
を備え、
前記キャンセル音源が前記キャンセル音を放出可能なように空間が設けられている、機器。
【請求項２５】
騒音と相関のある参照信号と、キャンセル信号に対応するキャンセル音と前記騒音との干渉による残留音に対応する誤差信号とを入力するステップと、
少なくとも適応フィルタによる演算を行うステップを含み、前記参照信号に基づいた前記キャンセル信号を出力するステップと、
前記参照信号が入力され、かつ前記キャンセル信号の信号伝達経路の音響伝達特性を模擬した模擬音響伝達特性データによって、前記参照信号を補正して、濾波参照信号を出力するステップと、
前記誤差信号と前記濾波参照信号とステップサイズパラメータとを用いて前記適応フィルタのフィルタ係数を更新させるステップと、
前記参照信号の信号レベルを検出し、検出された信号レベルを判定するステップと、
前記参照信号の前記信号レベルが小さいと判定した場合に、前記キャンセル信号のレベルを小さくするための制御信号を生成するステップと、
前記キャンセル信号のレベルを前記制御信号に基づいて調整するステップと、
を含む能動型騒音低減方法。
【請求項２６】
前記キャンセル信号のレベルを調整するステップは、前記制御ステップが出力する前記制御信号に基づいて前記キャンセル信号のレベルを調整するステップを含む、請求項２５に記載の能動型騒音低減方法。
【請求項２７】
前記キャンセル信号のレベルを調整するステップは、前記制御信号に基づいて、前記キャンセル信号と、前記参照信号と、前記適応フィルタのフィルタ係数とのうち少なくともひとつを調整するステップを含む、請求項２６に記載の能動型騒音低減方法。
【請求項２８】
前記キャンセル信号を調整するステップは、前記キャンセル信号と、前記参照信号と、前記適応フィルタのフィルタ係数とのうち少なくともひとつに前記レベル調整係数を乗じるステップを含む、請求項２７に記載の能動型騒音低減方法。
【請求項２９】
前記キャンセル信号を調整するステップは、前記制御ステップが前記参照信号の信号レベルを小さいと判定した場合、前記キャンセル信号と、前記参照信号と、前記フィルタ係数とのうち少なくともひとつを０となるように調整して、前記キャンセル信号の出力を停止するステップを含む、請求項２６に記載の能動型騒音低減方法。
【請求項３０】
前記制御信号はレベル調整係数を含む、請求項２５に記載の能動型騒音低減方法。
【請求項３１】
前記キャンセル信号を調整するステップは、前記参照信号の信号レベルが小さいと判定した場合、前記レベル調整係数の値を小さくするステップを含む、請求項３０に記載の能動型騒音低減方法。
【請求項３２】
前記信号レベルを判定するステップは、前記参照信号の信号レベルがあらかじめ定められた値以下である場合に、前記参照信号の信号レベルを小さいと判定するステップを含む、請求項２５に記載の能動型騒音低減方法。
【請求項３３】
前記参照信号は、参照信号ノイズが含まれた信号であり、
前記参照信号の信号レベルを判定するステップは、前記参照信号ノイズを検知した場合に、前記参照信号の信号レベルが小さいと判定するステップを含む、請求項２５に記載の能動型騒音低減方法。
【請求項３４】
前記参照信号の信号レベルを判定するステップは、前記参照信号がハイパスまたはバンドパスフィルタを通過して得られた信号の高周波成分信号によって前記参照信号ノイズを検知するステップを含む、請求項３３に記載の能動型騒音低減方法。
【請求項３５】
前記キャンセル信号を調整するステップは、前記制御ステップが前記参照信号の信号レベルを小さいと判定した場合、前記キャンセル信号と、前記参照信号とのうち少なくとも一方を、前記高周波成分信号の周波数を減衰域に含むローパスフィルタを介して出力するステップを含む、請求項３４に記載の能動型騒音低減方法。
【請求項３６】
前記キャンセル信号を調整するステップは、前記制御ブロックが前記参照信号の信号レベルを小さいと判定した場合、前記高周波成分信号の周波数を減衰域に含むローパスフィルタを前記フィルタ係数に畳み込むステップをさらに含む、請求項３４に記載の能動型騒音低減方法。
【請求項３７】
前記キャンセル信号を調整するステップは、前記高周波成分信号の位相を反転し、かつ前記位相を反転した高周波成分信号に前記フィルタ係数を畳み込んだ信号を生成し、前記フィルタ係数を畳み込んだ信号と前記キャンセル信号を合成するステップを含む、請求項３４に記載の能動型騒音低減方法。
【請求項３８】
前記キャンセル信号を調整するステップは、前記高周波成分信号の位相を反転し、かつ前記位相を反転した高周波成分信号と前記参照信号を合成するステップを含む、請求項３４に記載の能動型騒音低減方法。
【請求項３９】
前記適応フィルタの前記フィルタ係数を更新させるステップは、前記誤差信号と前記濾波参照信号とステップサイズパラメータと前記レベル調整係数を用いて前記フィルタ係数を更新するステップを含む、請求項２５に記載の能動型騒音低減方法。
【請求項４０】
適応フィルタのフィルタ係数を更新させるステップは、前記参照信号の信号レベルがあらかじめ定められた値以下であると判定された場合、前記ステップサイズパラメータと、前記レベル調整係数との少なくともひとつを０とし、前記フィルタ係数の更新を停止するステップを含む、請求項２５に記載の能動型騒音低減方法。
【請求項４１】
機器情報を入力するステップと、
前記機器情報に基づいて２個以上のフィルタ係数と、前記キャンセル信号における前記２個以上のフィルタ係数の寄与割合を生成するステップと、
をさらに含み、
前記キャンセル信号を出力するステップは、前記参照信号と、前記２個以上のフィルタ係数と、前記レベル調整係数および、前記寄与割合を用いて前記キャンセル信号を生成するステップを含む、請求項２５に記載の能動型騒音低減方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、騒音にキャンセル音を干渉させることによって、騒音を低減する能動騒音低減装置と、これを用いた機器、ならびに能動騒音低減方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の機器の動作（走行）中に発生する騒音を車室内でキャンセルし、運転者や添乗者に聞こえる騒音を低減する能動騒音低減装置が実用化されてきている。図２２は自動車の車室等の空間Ｓ１で聞こえる騒音Ｎ０を低減する従来の能動騒音低減システム９０１のブロック図である。従来の能動騒音低減システム９０１は、参照信号源１とキャンセル音源２と誤差信号源３と能動騒音低減装置９０４とを備える。【０００３】
参照信号源１は、騒音Ｎ０と相関のある参照信号ｘ（ｉ）を出力する。能動騒音低減装置９０４は、参照信号ｘ（ｉ）が入力され、キャンセル信号ｙ（ｉ）を出力する。キャンセル音源２は、キャンセル信号ｙ（ｉ）に対応するキャンセル音Ｎ１を車室などの空間Ｓ１へ出力する。誤差信号源３は、空間Ｓ１における騒音Ｎ０と、キャンセル音Ｎ１とが干渉した残留音に対応する誤差信号ｅ（ｉ）を出力する。【０００４】
能動騒音低減装置９０４は、適応フィルタ部（以下、ＡＤＦ部）９０５と模擬音響伝達特性データフィルタ部（以下、Ｃｈａｔ部）６と最小二乗平均演算部（以下、ＬＭＳ演算部）９０７とを有し、サンプリング周期Ｔｓの離散時間で動作する。【０００５】
ＡＤＦ部９０５は、サンプリング周期Ｔｓごとに値が更新されるＮ個のフィルタ係数ｗ（ｋ）（ここで、ｋ＝０，１，・・・，Ｎ−１）からなる有限インパルス応答（以下、ＦＩＲ）型の適応フィルタによって構成されている。現時点のフィルタ係数ｗ（ｋ，ｎ）は、フィルタードＸ−ＬＭＳ（以下、ＦｘＬＭＳ）アルゴリズムにより更新される。ＡＤＦ部９０５は、フィルタ係数ｗ（ｋ，ｎ）と参照信号ｘ（ｉ）を用いて現時点のキャンセル信号ｙ（ｎ）を出力する。すなわち、ＡＤＦ部９０５は、（数１）で示すようにして、フィルタリング演算すなわち畳み込み演算することによって、キャンセル信号ｙ（ｎ）を求める。なお、この説明では、現時点はｎ番目のステップである。したがって、次回（あるいは次時点）は（ｎ＋１）番目のステップであり、前回は（ｎ−１）番目のステップである。【０００６】
【数１】
2014115533.tif 000003
【０００７】
Ｃｈａｔ部６は、キャンセル信号ｙ（ｉ）の信号伝達経路の音響伝達特性Ｃ（ｉ）を模擬した時不変のフィルタ係数（以降、模擬音響伝達特性データ）Ｃ＾からなるＦＩＲ型のフィルタを有している。なお信号伝達経路は、キャンセル信号ｙ（ｉ）が出力されてから、誤差信号ｅ（ｉ）としてＬＭＳ演算部９０７へ到達するまでの伝達経路である。そして、Ｃｈａｔ部６は模擬音響伝達特性データＣ＾と参照信号ｘ（ｉ）とをフィルタリング演算して得られる濾波参照信号ｒ（ｉ）を出力する。【０００８】
ＬＭＳ演算部９０７は、現時点の濾波参照信号Ｒ（ｎ）と誤差信号ｅ（ｎ）とステップサイズパラメータμを用い、ＡＤＦ部９０５の現時点でのフィルタ係数Ｗ（ｎ）を更新し、（数２）に示すようにして、次時点のステップのフィルタ係数Ｗ（ｎ＋１）を求める。【０００９】
【数２】
2014115533.tif 000004
【００１０】
ここで、ＡＤＦ部９０５のフィルタ係数Ｗ（ｎ）は、（数３）で表すように、Ｎ行１列のベクトルであり、現時点のＮ個のフィルタ係数ｗ（ｋ，ｎ）によって構成されている。【００１１】
【数３】
2014115533.tif 000005
【００１２】
また、濾波参照信号Ｒ（ｎ）もＮ行１列のベクトルであり、現時点から（Ｎ−１）個のステップ分の過去までのＮ個の濾波参照信号ｒ（ｉ）によって構成されている。【００１３】
能動騒音低減システム９０１は、（数２）に示すように、サンプリング周期ＴｓごとにＡＤＦ部９０５のフィルタ係数Ｗ（ｉ）を更新する。その結果、能動騒音低減システム９０１は、誤差信号源３の位置で騒音Ｎ０を打ち消すためのキャンセル信号ｙ（ｉ）を出力する。【００１４】
なお、能動騒音低減システム９０１に類似する従来の能動騒音低減システムは特許文献１に記載されている。【００１５】
従来の能動騒音低減装置９０４では、騒音Ｎ０のレベルが小さくなる方向へ変化する場合、キャンセル音源２から出力されたキャンセル音Ｎ１が騒音Ｎ０よりも大きくなり、キャンセル音Ｎ１が異音となる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開平７−２８４７４号公報
【発明の概要】
【００１７】
能動騒音低減装置はキャンセル信号生成ブロックと模擬音響伝達特性データフィルタ部と最小二乗平均演算部とレベル検出部と制御ブロックとを含む。レベル検出部は、参照信号が入力されて、参照信号のレベルを検知し、検知した参照信号の信号レベルを制御ブロックへと出力する。制御ブロックには参照信号の信号レベルが入力され、信号レベルの大きさを判定する。制御ブロックは、参照信号のレベルが小さいと判定した場合、キャンセル信号のレベルを小さくなる方向へと変化させる。
【００１８】
この能動騒音低減装置は、異音の発生を抑制し、良好に騒音を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は本発明の実施の形態１における第１の例の能動騒音低減装置を用いた能動騒音低減システムのブロック図である。
【図２】図２は実施の形態１における第２〜第８の例の能動騒音低減装置を用いた能動騒音低減システムのブロック図である。
【図３】図３は実施の形態１における能動騒音低減装置を用いた移動体機器の概略図である。
【図４】図４は実施の形態１における第２、第４の例の能動騒音低減装置の動作のフローチャートである。
【図５】図５は実施の形態１における第２の例の能動騒音低減装置の動作のフローチャートである。
【図６】図６は実施の形態１における第２の例の能動騒音低減装置の動作のフローチャートである。
【図７Ａ】図７Ａは実施の形態１における第２の例の能動騒音低減装置の動作のフローチャートである。
【図７Ｂ】図７Ｂは実施の形態１における第２の例の能動騒音低減装置の他の動作のフローチャートである。
【図８】図８は実施の形態１の第３の例のレベル検出部のブロック図である。
【図９Ａ】図９Ａは、実施の形態１における第３の例の能動騒音低減装置の参照信号の周波数特性を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、実施の形態１における第３の例の能動騒音低減装置の参照信号の周波数特性を示す図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは実施の形態１における第５の例の能動騒音低減装置のキャンセル信号生成ブロックのフローチャートである。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは実施の形態１における第５の例の能動騒音低減装置のキャンセル信号生成ブロックの他のフローチャートである。
【図１１】図１１は本発明の実施の形態１における第６の例の能動騒音低減装置のキャンセル信号生成ブロックのブロック図である。
【図１２】図１２は本発明の実施の形態１における第７の例の能動騒音低減装置のキャンセル信号生成ブロックのブロック図である。
【図１３】図１３は本発明の実施の形態１における第７の例の能動騒音低減装置の動作のフローチャートである。
【図１４】図１４は本発明の実施の形態１における第８の例の能動騒音低減装置のキャンセル信号生成ブロックのブロック図である。
【図１５】図１５は本発明の実施の形態２における能動騒音低減装置を用いた能動騒音低減システムのブロック図である。
【図１６】図１６は実施の形態２における能動騒音低減装置を用いた移動体機器の概略図である。
【図１７】図１７は実施の形態２における能動騒音低減装置に格納された対応テーブルを示す図である。
【図１８】図１８は実施の形態２における第２の例の能動騒音低減装置キャンセル信号生成ブロックのブロック図である。
【図１９】図１９は実施の形態２における第３の例の能動騒音低減装置のキャンセル信号生成ブロックのブロック図である。
【図２０】図２０は本発明の実施の形態３における能動騒音低減装置を用いた能動騒音低減システムのブロック図である。
【図２１】図２１は実施の形態３における能動騒音低減装置を用いた移動体機器の概略図である。
【図２２】図２２は従来の能動騒音低減システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における第１の例の能動騒音低減装置４を用いた能動騒音低減システム１０１のブロック図である。
【００２１】
本実施の形態における能動騒音低減システム１０１は、参照信号源１とキャンセル音源２と誤差信号源３と能動騒音低減装置４を含んで構成されている。能動騒音低減装置４は参照信号入力端子４１と出力端子４２と誤差信号入力端子４３と、キャンセル信号生成ブロック１０５と模擬音響伝達特性データフィルタ部（以降、Ｃｈａｔ部）６と最小二乗平均演算部（以降、ＬＭＳ演算部）７と、制御ブロック８とレベル検出部１０と記憶部１１とを含んで構成されている。
【００２２】
参照信号源１は、騒音Ｎ０と相関のある参照信号ｘ（ｉ）を出力する。能動騒音低減装置４は、参照信号ｘ（ｉ）が入力され、キャンセル信号ｙ（ｉ）を出力する。キャンセル音源２は、キャンセル信号ｙ（ｉ）に対応するキャンセル音Ｎ１を車室などの空間Ｓ１へ出力する。誤差信号源３は、空間Ｓ１における騒音Ｎ０と、キャンセル音Ｎ１とが干渉した残留音に対応する誤差信号ｅ（ｉ）を出力する。
【００２３】
参照信号入力端子４１には、参照信号源１から出力された騒音Ｎ０と相関のある参照信号ｘ（ｉ）が入力される。
【００２４】
キャンセル信号生成ブロック１０５は適応フィルタ部（以降、ＡＤＦ部）５を含み、参照信号ｘ（ｉ）に基づいたキャンセル信号ｙ（ｉ）を出力する。
【００２５】
そして出力端子４２は、キャンセル信号生成ブロック１０５から出力されたキャンセル信号ｙ（ｉ）をキャンセル音源２へと出力する。出力端子４２から出力されたキャンセル信号ｙ（ｉ）は、キャンセル音源２によってキャンセル信号ｙ（ｉ）に対応するキャンセル音Ｎ１へと変換されて空間Ｓ１へ放出される。誤差信号入力端子４３には、キャンセル音源２から出力されたキャンセル音Ｎ１と騒音Ｎ０との干渉による残留音である誤差信号ｅ（ｉ）が入力される。
【００２６】
Ｃｈａｔ部６は、模擬音響伝達特性データＣ＾によって参照信号ｘ（ｉ）を補正し、濾波参照信号ｒ（ｉ）をＬＭＳ演算部７へ出力する。なお、模擬音響伝達特性データＣ＾は、キャンセル信号生成ブロック１０５からキャンセル信号ｙ（ｉ）が出力されてから、誤差信号ｅ（ｉ）としてＬＭＳ演算部７へ到達するまでの間の信号伝達経路の音響伝達特性Ｃを模擬したデータである。
【００２７】
ＬＭＳ演算部７は、現時点の誤差信号ｅ（ｉ）と濾波参照信号Ｒ（ｉ）とステップサイズパラメータμとを用いて、ＡＤＦ部５で用いるフィルタ係数Ｗ（ｉ）を更新する。
【００２８】
レベル検出部１０は、参照信号ｘ（ｉ）の信号レベルＬｘ（ｉ）を検出し、制御ブロック８へと出力する。制御ブロック８はレベル検出部１０によって検出された信号レベルＬｘ（ｉ）を判定している。そして、制御ブロック８は信号レベルＬｘ（ｉ）が小さいと判定した場合、キャンセル信号ｙ（ｉ）のレベル（振幅）が小さくなるよう調整している。その結果、キャンセル信号ｙ（ｉ）は、レベル（振幅）が小さくなる方向へと調整される。
【００２９】
なお、制御ブロック８は制御ブロック８が直接的にキャンセル信号ｙ（ｉ）を調整しても良い。あるいは制御ブロック８は、他のブロックなどを介して、間接的にキャンセル信号ｙ（ｉ）を調整しても構わない。
【００３０】
ここで、参照信号ｘ（ｉ）には、騒音Ｎ０に起因した信号である騒音成分信号ｘＮ（ｉ）と、ノイズ成分である参照信号ノイズｘｚ（ｉ）を含んでいる。参照信号ノイズｘｚ（ｉ）は参照信号源１自身が発生するノイズや、参照信号源１から出力された参照信号ｘ（ｉ）が参照信号入力端子４１で取得される過程において生じるノイズなどを含んでいる。
【００３１】
騒音成分信号ｘＮ（ｉ）は、騒音Ｎ０と相関性が高い。しかし、参照信号ノイズｘｚ（ｉ）は、騒音Ｎ０と相関性がない。騒音Ｎ０が小さく、これに起因した騒音成分信号ｘＮ（ｉ）のレベルが小さい場合、参照信号ｘ（ｉ）の少なくともある一部の周波数において、騒音成分信号ｘＮ（ｉ）の信号レベルＬＮ（ｉ）が、参照信号ノイズｘｚ（ｉ）の信号レベルＬｚ（ｉ）よりも小さくなる場合がある。この場合、キャンセル音源２から参照信号ノイズｘｚ（ｉ）に対応するノイズ音を含むキャンセル音Ｎ１が出力される。したがって、参照信号ノイズｘｚ（ｉ）に起因するノイズ音が異音の原因となる。
【００３２】
そこで、以上のような構成とすることによって、制御ブロック８は、参照信号ｘ（ｉ）の信号レベルＬｘ（ｉ）が小さいと判断した場合に、キャンセル信号生成ブロック１０５から出力されるキャンセル信号ｙ（ｉ）のレベルを小さくする。その結果、キャンセル音源２から出力される参照信号ノイズｘｚ（ｉ）に対応するキャンセル音Ｎ１の音を小さくできる。したがって、騒音Ｎ０が小さい場合でも、参照信号ノイズｘｚ（ｉ）による異音の発生を抑制することができ、良好に騒音Ｎ０を低減できる能動騒音低減装置４を提供できる。
【００３３】
次に、本実施の形態における能動騒音低減装置４の構成について詳細に説明する。図２は、本発明の実施の形態１における第２の例の能動騒音低減装置４を用いた能動騒音低減システム１０１のブロック図である。図３は実施の形態１における能動騒音低減装置４を用いた移動体機器の概略図である。なお図２、図３において、図１と同じものには同じ符号を付す。
【００３４】
本実施の形態の能動騒音低減装置４は、機器へ搭載されて使用している。機器は、機器本体と空間Ｓ１と能動騒音低減システム１０１を含んでいる。そして能動騒音低減システム１０１は、参照信号源１とキャンセル音源２と誤差信号源３と能動騒音低減装置４を含んでいる。なお、空間Ｓ１は機器本体内に設けられた部屋などであり、この部屋には人が入室する。
【００３５】
以下、機器の一例として自動車１０２を用いて説明する。本例の空間Ｓ１は、自動車１０２のボディ１０３（機器本体）内に設けられており、人が搭乗する車室である。そして、車室へ搭乗する人には運転者や搭乗者が含まれる。なお、運転者は機器を操作する操作者の一例として用いている。また、搭乗者は機器を使用する使用者の一例として用いている。なお、操作者と使用者とが同一であっても構わない。
【００３６】
図２と図３において、参照信号源１はトランスデューサであり、能動騒音低減装置４の参照信号入力端子４１と接続されている。参照信号源１は、騒音Ｎ０と相関のある参照信号ｘ（ｉ）を出力するために、自動車１０２のシャーシなどに固定されている。あるいは、参照信号源１は、騒音Ｎ０の騒音源あるいは騒音伝達経路に設置してもよい。たとえば、参照信号源１は、エンジン、車軸、ボディ、タイヤ、タイヤハウス、ナックル、アーム、サブフレーム、外装部、内装部などに設置してもよい。なお参照信号源１には、振動や音を検出する加速度センサやマイクロフォン等を用いることができる。また参照信号源１は、エンジンに対するタコパルスなどのように、騒音源の動作に関連する信号を検出してもよい。
【００３７】
キャンセル音源２はトランスデューサであり、キャンセル信号ｙ（ｉ）に対応したキャンセル音Ｎ１を発生させる。キャンセル音源２は、たとえばスピーカを用いることができる。またキャンセル音源２は、空間Ｓ１内にキャンセル音Ｎ１を放出できるように、ボディ１０３内へ設置されている。なおキャンセル音源２はカーオーディオのスピーカやアンプなどを流用しても良い。この場合、別途専用にキャンセル音源２を用いる必要がない。またキャンセル音源２は、アクチュエータ等を用いることもできる。この場合、キャンセル音源２は、たとえば自動車１０２のルーフ等の構造物に設置する。そして、アクチュエータの出力が構造物を加振することによって、構造物からキャンセル音Ｎ１が放出される。
【００３８】
またキャンセル音源２は、一般的にキャンセル信号ｙ（ｉ）を増幅する電力増幅部を有している。なおキャンセル音源２は、外部に設けた電力増幅器によって増幅されたキャンセル信号ｙ（ｉ）によって駆動しても良い。実施の形態１における電力増幅部は、キャンセル音源２に含まれるが、これは実施の形態を制限するものではない。さらにキャンセル音源２は、低域通過フィルタ等のフィルタ部や、キャンセル信号ｙ（ｉ）の信号の振幅や位相を調整する信号調整器などを含んでもよい。なお、これらの中の少なくともいずれかひとつをキャンセル信号生成ブロック１１５側へ設けても構わない。
【００３９】
誤差信号源３は、空間Ｓ１における残留音である騒音Ｎ０とキャンセル音Ｎ１が干渉した残留音を検出し、残留音に対応する誤差信号ｅ（ｉ）を出力する。誤差信号源３はトランスデューサであり、マイクロフォン等を用いることができる。なお誤差信号源３は、ボディ１０３内において空間Ｓ１の残留音を集音可能となるように設置される。したがって誤差信号源３は、騒音Ｎ０を低減すべき空間Ｓ１内に設置されることが望ましい。たとえば、誤差信号源３は座席のヘッドレストや搭乗者が座る座席の頭上近くのルーフなどの位置に設置する。すなわち、搭乗者の耳に近い位置に誤差信号源３を設置することにより、搭乗者が聞く騒音Ｎ０と相関性の高い誤差信号ｅ（ｉ）を検知できる。
【００４０】
能動騒音低減装置４は、信号処理装置（マイコンやＤＳＰ）内で構成されており、キャンセル信号生成ブロック１１５、Ｃｈａｔ部６やＬＭＳ演算部７は、サンプリング周期Ｔｓの離散時間の間隔で動作している。なお、本実施の形態において、キャンセル信号生成ブロック１１５、Ｃｈａｔ部６やＬＭＳ演算部７の処理は、ソフトウェアによって行われているが、これに限らずそれぞれに専用の回路で行われてもよい。また能動騒音低減装置４は、参照信号ｘ（ｉ）以外の情報から参照信号ｘ（ｉ）を生成し、参照信号入力端子４１に出力するブロックを設けても良い。
【００４１】
以上の構成によって、能動騒音低減装置４は、参照信号ｘ（ｉ）と誤差信号ｅ（ｉ）とに応じたキャンセル信号ｙ（ｉ）を出力端子４２から出力する。その結果、キャンセル音源２は、キャンセル信号ｙ（ｉ）に対応するキャンセル音Ｎ１を空間Ｓ１内に発生する。したがって、空間Ｓ１内の騒音Ｎ０にキャンセル音Ｎ１が干渉し、空間Ｓ１の騒音Ｎ０を低減することができる。
【００４２】
一般的に、自動車１０２の走行中に発生する騒音には、種々の原因による騒音が含まれる。たとえばエンジン回転によるこもり音、タイヤが原因となる騒音、さらには車軸、タイヤハウス、ナックル、アーム、サブフレーム、ボディなどの振動によって発生する騒音などがある。特に本例のような自動車１０２は、走行時に発生する騒音Ｎ０の発生要因が非常に多い。したがって、生じる騒音の周波数帯域は広い。
【００４３】
そこで、このような広い周波数の騒音Ｎ０を低減するために、キャンセル信号生成ブロック１１５は、ＡＤＦ部５を含む。ＡＤＦ部５は、Ｎ個のフィルタ係数ｗ（ｋ）、（ｋ＝０，１，…，Ｎ−１）からなる有限インパルス応答（以下、ＦＩＲ）フィルタで構成されている。なお、フィルタ係数ｗ（ｋ）の値は、フィルタードＸ−ＬＭＳ（以下、ＦｘＬＭＳ）アルゴリズムによって、サンプリング周期Ｔｓごとに更新される。
【００４４】
そしてＡＤＦ部５は、現時点におけるフィルタ係数ｗ（ｋ，ｎ）と参照信号ｘ（ｉ）を用いてキャンセル信号ｙ（ｎ）を求める。すなわち現時点のキャンセル信号ｙ（ｎ）は、（数４）に示すように、フィルタ係数ｗ（ｋ，ｎ）と参照信号ｘ（ｉ）をフィルタリング演算（畳み込み演算）することにより求める。
【００４５】
【数４】
2014115533.tif 000006
【００４６】
Ｃｈａｔ部６には、キャンセル信号ｙ（ｉ）の信号伝達経路の音響伝達特性Ｃを模擬した模擬音響伝達特性データＣ＾が記憶されている。なお信号伝達経路は、キャンセル信号生成ブロック１１５からＬＭＳ演算部７までの間の信号経路である。本実施の形態における信号伝達経路は、キャンセル信号ｙ（ｉ）がキャンセル信号生成ブロック１１５から出力されてから、誤差信号ｅ（ｉ）としてＬＭＳ演算部７へ到達するまでの間の経路である。そして音響伝達特性Ｃは、信号伝達経路でのキャンセル信号ｙ（ｉ）の遅延時間（位相変化量）や、ゲイン変化量などの特性である。
【００４７】
信号伝達経路は、キャンセル音源２、誤差信号源３、空間Ｓ１に加えて、フィルタや、ディジタルアナログ（以下、Ｄ／Ａ）変換器、アナログディジタル（以下、Ａ／Ｄ）変換器などを含んでも良い。なお、本例の出力端子４２はＤ／Ａ変換器を含み、キャンセル音源２はフィルタを含んでいる。一方、誤差信号源３は、フィルタを含み、誤差信号入力端子４３はＡ／Ｄ変換器を含んでいる。つまり音響伝達特性Ｃは、キャンセル信号生成ブロック１０５からＬＭＳ演算部７の間でのキャンセル音源２の特性や空間Ｓ１の音響特性に加えて、信号伝達経路に含まれるフィルタの特性やＤ／Ａ変換およびＡ／Ｄ変換による信号の遅延などを内包してもよい。
【００４８】
本実施の形態の模擬音響伝達特性データＣ＾は、（数５）に示すように、Ｎｃ行１列のベクトルとして表現される。すなわち、模擬音響伝達特性データＣ＾は、Ｎｃ個の時不変なＦＩＲフィルタ係数である模擬音響伝達特性データｃ＾（ｋｃ）、（ｋｃ＝０，１，…，Ｎｃ−１）によって構成されている。なお、模擬音響伝達特性データＣ＾は更新あるいは補正して用いることもできる。また、模擬音響伝達特性データＣ＾は時間により変化する時変なフィルタ係数である模擬音響伝達特性データｃ＾（ｋｃ，ｉ）であってもよい。
【００４９】
【数５】
2014115533.tif 000007
【００５０】
Ｃｈａｔ部６は、（数５）に示す模擬音響伝達特性データＣ＾と、参照信号Ｘ（ｎ）とを（数６）に示すフィルタリング演算すなわち畳み込み演算して、現時点での濾波参照信号ｒ（ｎ）を作成する。
【００５１】
【数６】
2014115533.tif 000008
【００５２】
ここで参照信号Ｘ（ｎ）は、（数７）に示すように、現時点のｎ番目のステップから（Ｎｃ−１）ステップ分過去までのＮｃ個の参照信号ｘ（ｉ）によって構成されている。
【００５３】
【数７】
2014115533.tif 000009
【００５４】
ＬＭＳ演算部７には、（数６）で示される現時点の濾波参照信号ｒ（ｎ）が入力され、濾波参照信号Ｒ（ｎ）を生成する。そのために記憶部１１には、前回すなわち（ｎ−１）番目のステップから、現在から（Ｎ−１）ステップ分過去までの（Ｎ−１）個の濾波参照信号ｒ（ｎ−１），・・・，ｒ（ｎ−（Ｎ−１））が記憶されている。そしてＬＭＳ演算部７は、（数８）に示すように、これらのＮ個の濾波参照信号ｒ（ｉ）を用いて、Ｎ行１列のベクトルである濾波参照信号Ｒ（ｎ）を準備する。
【００５５】
【数８】
2014115533.tif 000010
【００５６】
現時点のフィルタ係数Ｗ（ｎ）は、（数９）に示すように、それぞれＮ個のフィルタ係数ｗ（ｋ，ｎ）、（ｋ＝０，１，…，Ｎ−１）によるＮ行１列のベクトル行列として表される。
【００５７】
【数９】
2014115533.tif 000011
【００５８】
ＬＭＳ演算部７は、（数１０）に示すように、現時点での誤差信号ｅ（ｎ）と濾波参照信号Ｒ（ｎ）とステップサイズパラメータμ、および現時点のフィルタ係数Ｗ（ｎ）とを用いて、ＡＤＦ部５において次回に使用するフィルタ係数Ｗ（ｎ＋１）を算出する。
【００５９】
【数１０】
2014115533.tif 000012
【００６０】
したがって、次回のフィルタ係数Ｗ（ｎ＋１）はＬＭＳ演算部７によって前回に算出されたフィルタ係数Ｗ（ｎ）に基づいて生成される。その結果、次回にＡＤＦ部５はフィルタ係数Ｗ（ｎ＋１）によって適応制御が継続される。
【００６１】
レベル検出部１０は、参照信号ｘ（ｉ）が入力される。そしてレベル検出部１０は、参照信号ｘ（ｉ）の信号レベルＬｘ（ｎ）を検知し、検知した信号レベルＬｘ（ｎ）を制御ブロック８へ出力する。なお本実施の形態のレベル検出部１０は、信号処理装置内に形成されている。しかしレベル検出部１０は、信号処理装置外に設けてもよい。あるいは、レベル検出部１０は、能動騒音低減装置４外に設けてもかまわない。ただしこの場合、能動騒音低減装置４は、参照信号入力端子４１とは別に、レベル検出部１０の出力を制御ブロック８へ供給するための端子を有する。そしてレベル検出部１０は、この端子と参照信号源１との間に設けられる。
【００６２】
制御ブロック８は、レベル検出部１０によって検出された参照信号ｘ（ｉ）の信号レベルＬｘ（ｉ）が入力される。制御ブロック８は、入力された現時点の信号レベルＬｘ（ｎ）が、あらかじめ定められた値以下であるかを判定する。制御ブロック８は、信号レベルＬｘ（ｎ）の値があらかじめ定められた値以下である場合に、参照信号ｘ（ｎ）のレベルが小さいと判定している。
【００６３】
その結果、制御ブロック８は、信号レベルＬｘ（ｎ）が小さいと判定した場合、キャンセル信号ｙ（ｎ）のレベルを調整するための制御信号を出力する。
【００６４】
キャンセル信号生成ブロック１１５は、制御ブロック８から出力された制御信号が入力される調整部９をさらに備える。調整部９は、この制御信号に基づき、キャンセル信号ｙ（ｎ）のレベルを調整する。調整部９は、制御ブロック８が信号レベルＬｘ（ｎ）を小さいと判定した場合、キャンセル信号ｙ（ｎ）のレベルが小さくなる方向へと変化させる。すなわち、制御ブロック８は、調整部９を介して、キャンセル信号ｙ（ｉ）のレベルを調整している。以上の構成とすることによって、制御ブロック８は、間接的にキャンセル信号ｙ（ｉ）のレベルを調整することができる。
【００６５】
なお、実施の形態１の第１の例のキャンセル信号生成ブロック１０５は、調整部９を含んでいる。この構成により、キャンセル信号生成ブロック１０５は、制御ブロック８の判定結果に基づいて、キャンセル信号ｙ（ｉ）のレベルを調整できる。
【００６６】
また本例の制御ブロック８は、レベル調整係数α（ｉ）を制御信号として出力する。なお調整部９は、（数１１）に示すように、キャンセル信号ｙ（ｎ）にレベル調整係数α（ｎ）を乗じることによって、キャンセル信号ｙ（ｎ）のレベルを調整できる。
【００６７】
【数１１】
2014115533.tif 000013
【００６８】
制御ブロック８は、信号レベルＬｘ（ｎ）が小さいと判定した場合、キャンセル信号ｙ（ｎ）のレベルが小さくなる方向へ変化するようにレベル調整係数α（ｎ）の値を変化させる。この構成により、キャンセル信号生成ブロック１１５から出力されるキャンセル信号ｙ（ｎ）のレベルは小さくなる。制御ブロック８は、信号レベルＬｘ（ｎ）が小さいと判定した場合、たとえば現時点のレベル調整係数α（ｎ）を前回のレベル調整係数α（ｎ−１）よりも小さな値へと変更している。
【００６９】
（数１２）に示すように、キャンセル信号ｙ（ｎ）にレベル調整係数α（ｎ）を乗じる演算は、ＡＤＦ部５で行われる（数４）に示す演算において、参照信号ｘ（ｉ）あるいはフィルタ係数ｗ（ｋ，ｎ）にレベル調整係数α（ｎ）を乗じる演算と同義である。したがって、調整部９はキャンセル信号ｙ（ｎ）と参照信号ｘ（ｉ）とフィルタ係数ｗ（ｋ，ｎ）の少なくともひとつを調整することで、キャンセル信号ｙ（ｎ）のレベルを調整できる。
【００７０】
【数１２】
2014115533.tif 000014
【００７１】
以上のような構成にすることにより、キャンセル信号生成ブロック１０５は、（数１２）に示すようにして、キャンセル信号ｙ（ｉ）を生成する。その結果、キャンセル信号生成ブロック１１５は、レベル調整係数α（ｉ）の値によって、キャンセル信号ｙ（ｉ）のレベルを変化させることができる。したがって、制御ブロック８は、レベル調整係数α（ｉ）の値を小さくすることによって、キャンセル信号ｙ（ｉ）のレベルを小さくできる。
【００７２】
なお、本例における調整部９は、レベル調整係数α（ｉ）を乗じる乗算器であるが、振幅調整器や利得可変増幅器などを用いても良い。この場合、制御ブロック８から出力される制御信号に対応して、キャンセル信号生成ブロック１１５から出力されたキャンセル信号ｙ（ｉ）やキャンセル信号生成ブロック１１５に入力される参照信号ｘ（ｉ）、フィルタ係数ｗ（ｋ，ｉ）の振幅や、利得を変化させる。
【００７３】
調整部９は、キャンセル信号生成ブロック１１５外に別途設けてもよい。たとえば、調整部９によってキャンセル信号ｙ（ｉ）のレベルを調整する場合、調整部９はキャンセル信号生成ブロック１１５と出力端子４２の間に設けてもよい。あるいは調整部９は、出力端子４２に包含してもよい。延いては、能動騒音低減装置４の外部へ設けてもよい。たとえば調整部９は、キャンセル音源２に包含されていても良い。
【００７４】
調整部９が、参照信号ｘ（ｉ）を調整する構成である場合、調整部９はキャンセル信号生成ブロック１１５と参照信号入力端子４１の間に設けてもよい。また調整部９は、参照信号入力端子４１、あるいは参照信号源１に包含されていても良い。
【００７５】
調整部９がフィルタ係数Ｗ（ｉ）を調整する構成である場合、調整部９はキャンセル信号生成ブロック１１５とＬＭＳ演算部７の間に設けてもよい。あるいは、調整部９はＬＭＳ演算部７に包含されていてもよい。
【００７６】
さらに、制御ブロック８が調整部９を包含する構成としても良い。制御ブロック８が、キャンセル信号ｙ（ｉ）にレベル調整係数α（ｉ）を乗じてキャンセル信号ｙ（ｉ）を調整する場合、制御ブロック８はキャンセル信号生成ブロック１１５と出力端子４２との間に設けられる。この場合、制御ブロック８はレベル調整係数α（ｉ）を出力する必要は無い。
【００７７】
制御ブロック８は、通常時すなわち信号レベルＬｘ（ｎ）が小さくないと判定したときに、レベル調整係数α（ｎ）の値として１を出力している。制御ブロック８は、信号レベルＬｘ（ｎ）が小さいと判断した場合に、レベル調整係数α（ｎ）、（０≦α（ｎ）＜１）を記憶部１１から読み出して出力する。レベル調整係数α（ｎ）は、あらかじめ記憶部１１内に記憶されている。
【００７８】
なお、本例のレベル調整係数α（ｉ）の値は固定値としているが、変動値としても良い。たとえば制御ブロックは、信号レベルＬｘ（ｎ）があらかじめ定められた値以下であると判定した場合、レベル調整係数α（ｎ）を信号レベルＬｘ（ｎ）に応じて変化するようにしてもかまわない。ただし、この場合もレベル調整係数α（ｎ）は０≦α（ｎ）＜１の範囲で調整される。
【００７９】
本例の制御ブロック８は、信号レベルＬｘ（ｎ）が小さいと判定した場合、レベル調整係数α（ｎ）を０としている。この構成により、制御ブロック８は、キャンセル音Ｎ１を停止でき、異音の発生が抑制される。このように信号レベルＬｘ（ｉ）が小さい状態では、騒音Ｎ０のレベルが小さいので、キャンセル音Ｎ１の出力を停止しても、騒音Ｎ０はさほど気にならない。
【００８０】
なお、本実施の形態においてレベル調整係数α（ｉ）は０であるが、本実施の形態はこれに限定されない。レベル調整係数α（ｉ）は、実用的にキャンセル信号ｙ（ｉ）による異音が耳障りとならない範囲の値とすればよい。
【００８１】
以上の構成によって、制御ブロック８は、信号レベルＬｘ（ｉ）が小さいと判断した場合、レベル調整係数α（ｉ）の値を１よりも小さな値としている。その結果、キャンセル信号ｙ（ｉ）のレベルは小さくできる。したがって、参照信号ノイズｘｚ（ｉ）によって発生する音を小さくできるので、騒音Ｎ０が小さい場合でも参照信号ノイズｘｚ（ｉ）による異音の発生を抑制することができる。したがって、良好に騒音Ｎ０を低減できる能動騒音低減装置４を提供できる。
【００８２】
ところが、上記のようにキャンセル信号ｙ（ｉ）を小さくする、あるいはキャンセル音Ｎ１の出力を停止した場合、フィルタ係数Ｗ（ｉ）が過大になってしまい、最悪の場合、フィルタ係数Ｗ（ｉ）が発散することもある。フィルタ係数Ｗ（ｉ）の発散は、ＬＭＳ演算部７が、小さくなったキャンセル信号ｙ（ｉ）を補うようにフィルタ係数Ｗ（ｉ）を更新するために発生する。一方、キャンセル信号ｙ（ｉ）を調整しない場合には、騒音と相関の無い参照信号ノイズｘｚ（ｉ）を打ち消すようにフィルタ係数Ｗ（ｉ）が更新されてしまい、異音がより大きくなる場合がある。
【００８３】
これを改善するために、制御ブロック８が信号レベルＬｘ（ｉ）を小さいと判断した場合、ＬＭＳ演算部７は、（数１３）に示すように、レベル調整係数α（ｎ）を用いて、次回のフィルタ係数Ｗ（ｎ＋１）を算出する。
【００８４】
【数１３】
2014115533.tif 000015
【００８５】
この構成により、次回のフィルタ係数Ｗ（ｎ＋１）は、誤差信号ｅ（ｎ）と濾波参照信号Ｒ（ｎ）とステップサイズパラメータμとレベル調整係数α（ｎ）に基づいて更新される。したがって、キャンセル信号ｙ（ｎ）のレベルが小さくなった場合でも、フィルタ係数Ｗ（ｎ＋１）は急激な更新が抑制される。さらに、ＬＭＳ演算部７が、誤差信号ｅ（ｎ）と濾波参照信号Ｒ（ｎ）とステップサイズパラメータμとレベル調整係数α（ｎ）のうちの、少なくともいずれかひとつを０にする構成としても良い。この場合、フィルタ係数Ｗ（ｎ＋１）が誤って大きな値に更新されることや、参照信号ノイズｘｚ（ｉ）に基づく値に更新されることを防止できる。
【００８６】
以下、本実施の形態における能動騒音低減装置４において、騒音Ｎ０を低減するための手順と動作について図面を用いて説明する。図４は本例の能動騒音低減装置４の制御フローチャートである。図５は制御ステップの制御フローチャートである。図６はＬＭＳ演算ステップの制御フローチャートである。図７Ａはキャンセル信号生成ステップの制御フローチャートである。
【００８７】
図４に示した制御フローチャートは、本例の能動騒音低減装置４において騒音Ｎ０を低減するための能動騒音低減装置４のメインルーチンである。このメインルーチンは、起動ステップ５０１と初期設定ステップ５０２と入力ステップ５０３とＣｈａｔ生成ステップ５０４と制御ステップ５０５とＬＭＳ演算ステップ５０６とキャンセル信号生成ステップ５０７を含んでいる。
【００８８】
なおＣｈａｔ生成ステップ５０４は、図２に示すＣｈａｔ部６において実行されている。制御ステップ５０５は、図２に示す制御ブロック８において実行されている。ＬＭＳ演算ステップ５０６は、図２に示すＬＭＳ演算部７において実行されている。キャンセル信号生成ステップ５０７は、図２に示すキャンセル信号生成ブロック１１５にて実行されている。
【００８９】
起動ステップ５０１では、能動騒音低減装置４へ電源が投入されて、能動騒音低減装置４の動作を開始する。初期設定ステップ５０２では、記憶部１１に記憶されたフィルタ係数Ｗ（ｉ）の初期値Ｗ（０）と模擬音響伝達特性データＣ＾などを読み出す。入力ステップ５０３では、参照信号ｘ（ｎ）や誤差信号ｅ（ｎ）を取得する。
【００９０】
Ｃｈａｔ生成ステップ５０４では、入力された参照信号ｘ（ｎ）から参照信号Ｘ（ｎ）を準備する。さらにＣｈａｔ生成ステップ５０４では、参照信号Ｘ（ｎ）を模擬音響伝達特性データＣ＾によって補正することによって、濾波参照信号ｒ（ｎ）を生成する。本例のＣｈａｔ生成ステップ５０４は、メインフローの中で実行しているが、これに限らずサブルーチンとして実行しても良い。ただし、Ｃｈａｔ生成ステップ５０４は、ＬＭＳ演算ステップ５０６よりも前に実行される。このようにＣｈａｔ生成のルーチンを並列処理すれば、短時間に演算を行えるので、サンプリング周期Ｔｓも短くできる。したがって、精度良くかつ、すばやく騒音Ｎ０を低減できる。
【００９１】
制御ステップ５０５では、入力された参照信号ｘ（ｎ）のレベルを検知する。そして参照信号ｘ（ｎ）のレベルが小さいと判定した場合に、キャンセル信号ｙ（ｎ）のレベルを調整するための制御信号を生成する。そのために、制御ステップ５０５は、図５に示すように、入力ステップ５０５ａと信号レベル検知ステップ５０５ｂと判定ステップ５０５ｃと制御信号出力ステップ５０５ｄを含む。
【００９２】
入力ステップ５０５ａでは、参照信号ｘ（ｎ）を入力し、記憶部１１から現時点からγｘステップ前までの参照信号（ｘ（ｎ−１），・・・，ｘ（ｎ−γｘ））を読み出す。
【００９３】
信号レベル検知ステップ５０５ｂでは、入力ステップ５０５ａで用意した参照信号（ｘ（ｎ），・・・，ｘ（ｎ−γｘ））から信号レベルＬｘ（ｎ）を検出する。
【００９４】
判定ステップ５０５ｃでは、信号レベルＬｘ（ｎ）をあらかじめ定めた値と比較する。判定ステップ５０５ｃでは、信号レベルＬｘ（ｎ）があらかじめ定めた値よりも小さい場合に、参照信号ｘ（ｎ）のレベルが小さいと判定している。
【００９５】
制御信号出力ステップ５０５ｄでは、判定ステップ５０５ｃで参照信号ｘ（ｎ）のレベルが小さいと判定した場合に、キャンセル信号ｙ（ｎ）を小さくする旨の制御信号を出力する。
【００９６】
本実施の形態の第２の例に対応する制御ステップ５０５の制御信号出力ステップ５０５ｄでは、制御信号としてレベル調整係数α（ｎ）を出力する。
【００９７】
制御信号出力ステップ５０５ｄでは、通常時すなわち判定ステップ５０５ｃで信号レベルＬｘ（ｎ）が小さくないと判定した場合に、レベル調整係数α（ｎ）を１として出力する。一方、判定ステップ５０５ｃで信号レベルＬｘ（ｎ）が小さいと判定された場合、記憶部１１にあらかじめ記憶されたレベル調整係数α（ｎ）を読み出す。なお、制御信号出力ステップ５０５ｄでは、判定ステップ５０５ｃで信号レベルＬｘ（ｉ）があらかじめ定められた値以下であると判定された場合、レベル調整係数α（ｉ）を信号レベルＬｘ（ｉ）に応じた値へ変化するようにしてもかまわない。ただし、この場合レベル調整係数α（ｉ）は、０≦α（ｉ）＜１の範囲内で変化させる。さらに、制御信号出力ステップ５０５ｄでは、判定ステップ５０５ｃで信号レベルＬｘ（ｉ）が小さいと判定された場合、レベル調整係数α（ｉ）を０として出力しても良い。
【００９８】
本例の制御ステップ５０５は、メインフローの中で実行しているが、これに限らずサブルーチンとして実行しても良い。この場合、制御ステップ５０５は、ＬＭＳ演算ステップ５０６よりも前に実行される。この場合、たとえば制御ステップ５０５のルーチンは、メインルーチンと並列に処理することもできる。その結果、能動騒音低減装置４は、短時間に演算を行えるので、サンプリング周期Ｔｓも短くできる。したがって、精度良くかつ、すばやく騒音Ｎ０を低減できる。
【００９９】
図４、図６に示すＬＭＳ演算ステップ５０６では、濾波参照信号ｒ（ｎ）から濾波参照信号Ｒ（ｎ）を準備する。さらにＬＭＳ演算ステップ５０６は、入力された誤差信号ｅ（ｎ）と濾波参照信号Ｒ（ｎ）と現在のフィルタ係数Ｗ（ｎ）とステップサイズパラメータμを用いて、（数１０）に示したように、次回のフィルタ係数Ｗ（ｎ＋１）を算出している。
【０１００】
そのためにＬＭＳ演算ステップ５０６は、入力ステップ５０６ａとフィルタ係数算出ステップ５０６ｂと出力ステップ５０６ｃを含んでいる。
【０１０１】
入力ステップ５０６ａでは、誤差信号ｅ（ｎ）、濾波参照信号ｒ（ｎ）と制御信号を入力する。さらにフィルタ係数Ｗ（ｎ）を記憶部１１から読み込む。そして、濾波参照信号ｒ（ｎ）を用いて濾波参照信号Ｒ（ｎ）を生成する。フィルタ係数Ｗ（ｎ）は、前回の（ｎ−１）番目のステップにおいてＬＭＳ演算ステップ５０６で算出されたフィルタ係数である。なお入力ステップ５０６ａは、キャンセル信号ｙ（ｎ）を小さくする旨の制御信号が入力された場合に、ステップサイズパラメータμを０としてもよい。
【０１０２】
フィルタ係数算出ステップ５０６ｂでは、入力された誤差信号ｅ（ｎ）と濾波参照信号Ｒ（ｎ）とステップサイズパラメータμとフィルタ係数Ｗ（ｎ）に基づき、（数１０）に示したように、次回のフィルタ係数Ｗ（ｎ＋１）を算出する。そして、出力ステップ５０６ｃは、フィルタ係数算出ステップ５０６ｂで算出されたフィルタ係数Ｗ（ｎ＋１）を記憶部１１へ格納する。
【０１０３】
ＬＭＳ演算ステップ５０６では、（数１３）によって、次回のフィルタ係数Ｗ（ｎ＋１）を算出してもよい。この場合、入力ステップ５０６ａでは、レベル調整係数α（ｎ）をさらに入力する。入力ステップ５０６ａでは、入力されたレベル調整係数α（ｎ）が予め定めた値より小さい場合に、ステップサイズパラメータμを０としてもよい。
【０１０４】
フィルタ係数算出ステップ５０６ｂでは、入力された誤差信号ｅ（ｎ）と濾波参照信号Ｒ（ｎ）とステップサイズパラメータμとフィルタ係数Ｗ（ｎ）および、レベル調整係数α（ｎ）に基づき、（数１３）に示したように、次回のフィルタ係数Ｗ（ｎ＋１）を算出する。
【０１０５】
ＬＭＳ演算ステップ５０６は、調整ステップ５０６ｄをさらに含んでも良い。調整ステップ５０６ｄでは制御ステップ５０５から出力される制御信号に基づいて、出力するフィルタ係数Ｗ（ｎ）の大きさを調整する。なおこの時、次回のＬＭＳ演算ステップ５０６で用いるフィルタ係数Ｗ（ｎ）は調整しない。
【０１０６】
制御信号としてレベル調整係数α（ｎ）が入力される場合、調整ステップ５０６ｄではレベル調整係数α（ｎ）をフィルタ係数Ｗ（ｎ）に乗じても良い。また調整ステップ５０６ｄは、レベル調整係数α（ｎ）が小さい場合に、フィルタ係数Ｗ（ｎ）を０にしてもよい。
【０１０７】
図４、図７Ａに示すキャンセル信号生成ステップ５０７では、ＬＭＳ演算ステップ５０６において算出されたフィルタ係数Ｗ（ｎ）と参照信号Ｘ（ｎ）と、制御ステップにおいて出力された制御信号に基づいて、キャンセル信号ｙ（ｎ）を生成し、出力端子４２へと出力する。そして、キャンセル信号生成ステップ５０７の後で、入力ステップ５０３へ戻ることによって適応制御が行われる。
【０１０８】
キャンセル信号生成ステップ５０７は、入力ステップ５０７ａと適応フィルタステップ５０７ｂを含む。入力ステップ５０７ａでは、参照信号ｘ（ｎ）と制御信号を入力し、参照信号Ｘ（ｎ）を生成する。さらに入力ステップ５０７ａでは、フィルタ係数Ｗ（ｎ）を記憶部１１から読み込む。
【０１０９】
適応フィルタステップ５０７ｂは、参照信号Ｘ（ｎ）と読み出されたフィルタ係数Ｗ（ｎ）と、制御信号に基づいてキャンセル信号ｙ（ｎ）を生成し、出力端子４２へと出力する。なお本例の入力ステップ５０７ａでは、制御信号としてレベル調整係数α（ｎ）を入力する。そして適応フィルタステップ５０７ｂは、（数１１）、（数１２）に示されるようにして、キャンセル信号ｙ（ｎ）を生成する。
【０１１０】
なお、適応フィルタステップ５０７ｂでは、レベル調整係数α（ｎ）が小さい場合に、キャンセル信号ｙ（ｎ）を０にしても良い。あるいは、制御ステップ５０５においてレベル調整係数α（ｎ）があらかじめ定めた値より小さいと判断された場合に、適応フィルタステップ５０７ｂでは、（数１１）に示すようにして、キャンセル信号ｙ（ｎ）にレベル調整係数α（ｎ）を乗じても良い。
【０１１１】
また入力ステップ５０７ａでは、入力されたレベル調整係数α（ｎ）が小さい場合、参照信号Ｘ（ｎ）とフィルタ係数Ｗ（ｎ）のいずれかを０にしても良い。あるいは入力ステップ５０７ａでは、参照信号Ｘ（ｎ）とフィルタ係数Ｗ（ｎ）のいずれかにレベル調整係数α（ｎ）を乗じてもよい。この場合、入力ステップ５０７ａでは、レベル調整係数α（ｎ）があらかじめ定めた値より小さい場合、レベル調整係数α（ｎ）が小さいと判定する。
【０１１２】
以上の構成によって、制御ステップ５０５が参照信号の信号レベルＬｘ（ｉ）を小さいと判断した場合に、レベル調整係数α（ｉ）の値は１よりも小さな値となる。したがって、キャンセル信号ｙ（ｉ）のレベルが小さくなる。その結果、キャンセル音Ｎ１に含まれる参照信号ノイズｘｚ（ｉ）に起因するノイズ音も小さくできるので、騒音Ｎ０が小さい場合でも、参照信号ノイズｘｚ（ｉ）に起因する異音の発生を抑制することができる。したがって、良好に騒音Ｎ０を低減できる能動騒音低減装置４を実現することができる。
【０１１３】
図７Ｂはキャンセル信号生成ステップの他の制御フローチャートである。図７Ａに示す動作では、適応フィルタステップ５０７ｂもしくは入力ステップ５０７ａでキャンセル信号ｙ（ｉ）のレベルを調整する。図７Ｂに示す制御動作では、別途設けた調整ステップ５０７ｃでキャンセル信号ｙ（ｉ）のレベルを調整する。
【０１１４】
調整ステップ５０７ｃがキャンセル信号ｙ（ｉ）にレベル調整係数α（ｉ）を乗じる場合、あるいはキャンセル信号ｙ（ｉ）を０にする場合には、調整ステップ５０７ｃは適応フィルタステップ５０７ｂよりも後で実行される。なお、調整ステップ５０７ｃはキャンセル信号生成ステップ５０７の中に含まず、キャンセル信号生成ステップ５０７の後に実行されてもよい。
【０１１５】
また、調整ステップ５０７ｃが参照信号Ｘ（ｉ）もしくはフィルタ係数Ｗ（ｉ）にレベル調整係数α（ｉ）を乗じる場合、あるいは参照信号Ｘ（ｉ）もしくはフィルタ係数Ｗ（ｉ）を０にする場合には、調整ステップ５０７ｃは適応フィルタステップ５０７ｂよりも前で実行される。なお、調整ステップ５０７ｃはキャンセル信号生成ステップ５０７の中に含まず、キャンセル信号生成ステップ５０７の前に実行されてもよい。
【０１１６】
次に、実施の形態１の第３の例のレベル検出部１２０について説明する。図２に示すように、本例の第３の例の制御ブロック１２８はレベル検出部１２０を含む。レベル検出部１２０は、参照信号ｘ（ｉ）に含まれる参照信号ノイズｘｚ（ｉ）のレベルを検出する。そして、制御ブロック１２８は、レベル検出部１２０が検出した参照信号ノイズｘｚ（ｉ）のレベルを用いて、参照信号ｘ（ｉ）のレベルを判定している。
【０１１７】
図８は、第３の例におけるレベル検出部１２０のブロック図である。図９Ａと図９Ｂは、参照信号入力端子４１へ入力される参照信号ｘ（ｉ）の周波数特性を示した図である。図９Ａと図９Ｂにおいて、横軸は周波数を示し、縦軸は信号のレベルを示す。図９Ａに示す特性曲線２２および図９Ｂに示す特性曲線２３は、参照信号ｘ（ｉ）の周波数特性を示している。なお図９Ａは、参照信号ｘ（ｉ）の信号レベルＬｘ（ｉ）が大きい状態の特性図であり、図９Ｂは参照信号ｘ（ｉ）の信号レベルＬｘ（ｉ）が小さい状態の特性図である。
【０１１８】
レベル検出部１２０は現時点の参照信号ｘ（ｎ）が入力される。レベル検出部１２０は、入力された参照信号ｘ（ｎ）に含まれる高周波成分信号ｘＨＦ（ｎ）のレベルＬＨＦ（ｎ）を検出し、制御ブロック１２８へ出力する。そのために、レベル検出部１２０は、図８に示すように、ハイパスフィルタ（以降、ＨＰＦ）１２０ａとノイズレベル検出器１２０ｂを含む。そして、ＨＰＦ１２０ａの出力は、ノイズレベル検出器１２０ｂへ供給される。なお本実施の形態において、ＨＰＦ１２０ａのカットオフ周波数はｆＨＦである。またＨＰＦ１２０ａに代えてバンドパスフィルタ（以降、ＢＰＦ）を用いても良い。なおこの場合、ＢＰＦの下側のカットオフ周波数を周波数ｆＨＦとしておく。
【０１１９】
ＨＰＦ１２０ａは、参照信号ｘ（ｉ）を入力され、周波数ｆＨＦ以上の高周波成分信号ｘＨＦ（ｎ）をノイズレベル検出器１２０ｂへ出力する。ＨＰＦ１２０ａは、たとえばディジタルフィルタであり、現時点からγＨＦステップ前までの参照信号ｘ（ｎ），・・・，ｘ（ｎ−γＨＦ）とディジタルフィルタの係数を畳み込み演算している。そしてこの構成により、ノイズレベル検出器１２０ｂは、高周波成分信号ｘＨＦ（ｎ）の信号レベルＬＨＦ（ｎ）を検知できる。
【０１２０】
一般に能動騒音低減システムは、高周波帯域の騒音の低減に比べて、低周波帯域の騒音の低減に有効である。したがって、折り返しノイズを生じさせないために、参照信号源１や参照信号入力端子４１には、ローパスフィルタ（以降、ＬＰＦ）などを含んでいる。さらに、本実施の形態の自動車１０２などの機器では、高周波帯域の騒音よりも低周波帯域の騒音が顕著となることが多い。このような要因により、図９Ａと図９Ｂに示す特性曲線２２、特性曲線２３のように、参照信号ｘ（ｉ）は、周波数が高くなるにしたがってレベルが小さくなる。
【０１２１】
図９Ａに示すように、騒音Ｎ０が大きく、参照信号ｘ（ｉ）の信号レベルＬｘ（ｉ）が大きい場合、高周波帯域においても騒音成分信号ｘＮ（ｉ）の成分が、参照信号ノイズｘｚ（ｉ）のレベルよりも大きくなる。したがって、本実施の形態のように、広い周波数帯域の騒音を低減する能動騒音低減システム１０１は、高周波帯域の騒音成分信号ｘＮ（ｉ）も低減するように、ＡＤＦ部５のフィルタ係数Ｗ（ｉ）が更新される。したがって、参照信号ｘ（ｉ）の信号レベルＬｘ（ｉ）が大きい場合、能動騒音低減システム１０１は、広い周波数帯域の騒音を良好に低減できる。
【０１２２】
ところが、図９Ｂの特性曲線２３に示されるように、騒音Ｎ０が小さくなると、参照信号ｘ（ｉ）の一部の帯域で騒音成分信号ｘＮ（ｉ）が、参照信号ノイズｘｚ（ｉ）のレベルよりも小さくなることがある。この場合、キャンセル信号ｙ（ｉ）は、制御帯域内で、騒音成分信号ｘＮ（ｉ）よりも参照信号ノイズｘｚ（ｉ）が大きい帯域に、参照信号ノイズｘｚ（ｉ）に基づく成分を含んでいる。したがって、参照信号ノイズｘｚ（ｉ）に基づく信号によって異音が生じる。
【０１２３】
ここで、ＨＰＦ１２０ａのカットオフ周波数ｆＨＦは、参照信号ｘ（ｉ）の信号レベルＬｘ（ｉ）が、あるレベルよりも小さくなった場合に、カットオフ周波数ｆＨＦ以上の周波数において、参照信号ノイズｘｚ（ｉ）が、騒音成分信号ｘＮ（ｉ）よりも大きくなるような周波数としている。したがって高周波成分信号ｘＨＦ（ｉ）の信号レベルＬＨＦ（ｉ）は、参照信号ノイズｘｚ（ｉ）の信号レベルＬｚ（ｉ）と同じとなる。その結果、ノイズレベル検出器１２０ｂは、高周波成分信号ｘＨＦ（ｉ）の信号レベルＬＨＦ（ｉ）を参照信号ノイズｘｚ（ｉ）として検知できる。そして、レベル検出部１２０は、検知した高周波成分信号ｘＨＦ（ｉ）の信号レベルＬＨＦ（ｉ）の値を制御ブロック１２８へと出力する。
【０１２４】
したがって制御ブロック１２８は、高周波成分信号ｘＨＦ（ｉ）の信号レベルＬＨＦ（ｉ）が参照信号ノイズｘｚ（ｉ）の信号レベルＬｚ（ｉ）よりも小さい場合に、参照信号ｘ（ｉ）のレベルが小さいと判定する。そこで、参照信号ノイズｘｚ（ｉ）の信号レベルＬｚ（ｉ）のばらつきなどを考慮して、制御ブロック１２８で参照信号ｘ（ｉ）が小さいと判定するための閾値をあらかじめ設定しておく。そして制御ブロック１２８は、信号レベルＬＨＦ（ｉ）があらかじめ定めた閾値より小さいか否かを判定する。以上のような構成によって、制御ブロック１２８は、信号レベルＬＨＦ（ｉ）があらかじめ定められた閾値以下であることを検知した場合に、参照信号ｘ（ｉ）のレベルが小さいと判定できる。なお、ＨＰＦ１２０ａのカットオフ周波数ｆＨＦは固定としたが、たとえば参照信号ｘ（ｉ）の信号レベルＬｘ（ｉ）の大きさによって変化させても良い。
【０１２５】
また、本実施の形態のＨＰＦ１２０ａ、ノイズレベル検出器１２０ｂは、ともに信号処理装置内に構成している。しかし、レベル検出部１２０のすべて、または一部は、信号処理装置外に構成してもよい。あるいは、レベル検出部１２０のすべて、または一部を参照信号源１あるいは参照信号入力端子４１などに包含させてもよい。
【０１２６】
たとえばＨＰＦ１２０ａを参照信号源１に包含させた場合、参照信号源１は、参照信号ｘ（ｉ）と高周波成分信号ｘＨＦ（ｉ）を能動騒音低減装置４へ出力する。この場合、高周波成分信号ｘＨＦ（ｉ）をノイズレベル検出器１２０ｂへ供給するために、高周波成分信号ｘＨＦ（ｉ）を入力する端子が能動騒音低減装置４に設けられる。なおＨＰＦ１２０ａは、オペアンプやコンデンサなどを用いてアナログフィルタで構成できる。
【０１２７】
あるいは、ＨＰＦ１２０ａ、ノイズレベル検出器１２０ｂのすべてを参照信号源１に包含させた場合、参照信号源１は参照信号ｘ（ｉ）と信号レベルＬｘ（ｉ）と信号レベルＬＨＦ（ｉ）を能動騒音低減装置４へ出力する。この場合、信号レベルＬｘ（ｉ）と信号レベルＬＨＦ（ｉ）を制御ブロック１２８へ供給するために、信号レベルを入力する端子が能動騒音低減装置４に設けられる。
【０１２８】
以上のように構成することによって制御ブロック１２８は、高周波成分信号ｘＨＦ（ｉ）の信号レベルＬＨＦ（ｉ）を用いて、参照信号ｘ（ｉ）の信号レベルＬｘ（ｉ）を判定するので、より正確に異音が発生する状態を判定できる。
【０１２９】
この場合、図５に示す信号レベル検知ステップ５０５ｂでは、カットオフ周波数ｆＨＦのＨＰＦまたはＢＰＦによって、参照信号ｘ（ｉ）から周波数ｆＨＦ以上の高周波成分信号ｘＨＦ（ｉ）を抽出する。さらに、信号レベル検知ステップ５０５ｂでは、抽出した高周波成分信号ｘＨＦ（ｉ）の信号レベルＬＨＦ（ｉ）を検出する。
【０１３０】
判定ステップ５０５ｃでは、高周波成分信号ｘＨＦ（ｉ）の信号レベルＬＨＦ（ｉ）を、参照信号ノイズｘｚ（ｉ）の信号レベルＬｚ（ｉ）に相当する閾値と比較する。このようにすることによって、参照信号ノイズｘｚ（ｉ）と騒音成分信号ｘＮ（ｉ）のどちらが大きいかを検知できる。そして、信号レベル判定ステップ５０５ｃでは、信号レベルＬＨＦ（ｉ）をあらかじめ定めた閾値と比較し、信号レベルＬＨＦ（ｉ）が閾値よりも小さいと判定した場合に、参照信号ｘ（ｉ）の信号レベルＬｘ（ｉ）が小さいと判定している。
【０１３１】
次に、実施の形態１の第４の例のキャンセル信号生成ブロック１３５について説明する。図２において、第４の例のキャンセル信号生成ブロック１３５は、ＡＤＦ部５と調整部１３９を含む。本例における調整部１３９は、制御ブロック８、あるいは制御ブロック１２８から出力された制御信号が入力され、この制御信号に基づき、キャンセル信号ｙ（ｉ）の出力を停止する。なおこの場合、制御ブロック８、あるいは制御ブロック１２８は信号レベルＬｘ（ｎ）が小さいと判定した場合、キャンセル信号ｙ（ｎ）の出力を停止する旨の制御信号を調整部１３９へ出力している。
【０１３２】
たとえば調整部１３９は、ＡＤＦ部５と出力端子４２の間に設けられるスイッチなどによって構成することもできる。そのスイッチは、制御ブロック８、あるいは制御ブロック１２８の出力に基づいてオン・オフされる。その結果、調整部１３９はキャンセル信号ｙ（ｉ）が出力端子４２に出力されることを阻止できる。
【０１３３】
なお調整部１３９は、キャンセル信号生成ブロック１３５外に別途設けてもよい。たとえば調整部１３９は、キャンセル信号生成ブロック１３５と出力端子４２の間に設けてもよい。あるいは調整部１３９は、出力端子４２に包含してもよい。さらに調整部１３９は、たとえば出力端子４２とキャンセル音源２の間などのように、能動騒音低減装置４の外部へ設けてもよい。
【０１３４】
また調整部１３９は、ＡＤＦ部５と参照信号入力端子４１の間に設けても良い。この場合、調整部１３９は、ＡＤＦ部５へ参照信号ｘ（ｉ）が入力されることを停止する。このように構成することにより、調整部１３９がキャンセル信号ｙ（ｉ）の出力を停止する場合の構成と同じ効果が得られる。なおこの場合に、調整部１３９は、例えばキャンセル信号生成ブロック１３５と参照信号入力端子４１の間に設けてもよい。あるいは調整部１３９は、参照信号入力端子４１や参照信号源１のいずれかに包含されていても良い。
【０１３５】
次に、実施の形態１の第５の例のキャンセル信号生成ブロック１４５について説明する。図２において、第５の例のキャンセル信号生成ブロック１４５は、ＡＤＦ部５と調整部１４９を含む。本例における調整部１４９はＬＰＦを含み、たとえばＡＤＦ部５と出力端子４２の間に設けられる。なお、調整部１４９は、たとえばディジタルフィルタなどによって構成できる。制御ブロック８、あるいは制御ブロック１２８から出力された制御信号は、調整部１４９へ入力される。調整部１４９は、この制御信号に基づきキャンセル信号ｙ（ｉ）のレベルを調整する。
【０１３６】
本例の制御ブロック８、あるいは制御ブロック１２８は、信号レベルＬｘ（ｎ）が小さいと判断した場合、キャンセル信号ｙ（ｎ）の出力を調整する旨の制御信号を調整部１４９へ出力する。調整部１４９は、制御ブロック８、あるいは制御ブロック１２８から出力された制御信号に応じてＬＰＦのカットオフ周波数ｆＬＦ（ｎ）を変更する。
【０１３７】
調整部１４９は、通常時すなわち信号レベルＬｘ（ｉ）が大きい場合、騒音を低減する制御帯域の上限よりもカットオフ周波数ｆＬＦ（ｉ）を高く設定している。そして、制御ブロック８、あるいは制御ブロック１２８が、信号レベルＬｘ（ｉ）を小さいと判定した場合、調整部１４９はカットオフ周波数ｆＬＦ（ｉ）を低くする。この場合、カットオフ周波数ｆＬＦ（ｉ）は、たとえばＨＰＦ１２０ａのカットオフ周波数ｆＨＦ（ｉ）以下とする。
【０１３８】
また調整部１４９が、信号レベルＬｘ（ｉ）の大きさに対応させてカットオフ周波数ｆＬＦ（ｉ）を変更する構成としてもよい。たとえば信号レベルＬｘ（ｎ）が大きい場合、カットオフ周波数ｆＬＦ（ｎ）は制御帯域の上限の周波数に設定しておく。そして調整部１４９は、カットオフ周波数ｆＬＦ（ｎ）にレベル調整係数α（ｎ）を乗じることによって、現時点のカットオフ周波数ｆＬＦ（ｎ）を算出してもよい。
【０１３９】
この場合、制御ブロック８、あるいは制御ブロック１２８は、調整部１４９に対してレベル調整係数α（ｎ）を出力する。そして制御ブロック８、あるいは制御ブロック１２８が、信号レベルＬｘ（ｎ）を大きいと判定した場合、レベル調整係数α（ｎ）を１とする。一方、制御ブロック８、あるいは制御ブロック１２８が、信号レベルＬｘ（ｎ）を小さいと判定した場合、レベル調整係数α（ｎ）を０≦α（ｎ）＜１の範囲に調整する。
【０１４０】
以上のような構成にすることにより、ＬＰＦのカットオフ周波数ｆＬＦ（ｉ）は、参照信号ノイズｘｚ（ｉ）が騒音成分信号ｘＮ（ｉ）よりも大きくなっている周波数帯域の下限周波数ｆｚ（ｉ）以下の周波数に設定することができる。この構成により、信号レベルＬｘ（ｉ）が小さい場合でも、参照信号ノイズｘｚ（ｉ）のうちの下限周波数ｆｚ（ｉ）以上の周波数の信号は、減衰される。したがって、キャンセル音Ｎ１に含まれ、かつ参照信号ノイズｘｚ（ｉ）に起因するノイズ音のレベルを小さくしながら、良好に騒音Ｎ０を低減できる能動騒音低減装置４を提供できる。
【０１４１】
なお調整部１４９は、キャンセル信号生成ブロック１４５、あるいは能動騒音低減装置４の外に設けてもよい。たとえば調整部１４９は、キャンセル信号生成ブロック１４５と出力端子４２の間に設けても良い。さらに調整部１４９は、出力端子４２とキャンセル音源２のいずれかに包含されていても良い。
【０１４２】
また調整部１４９は、ＡＤＦ部５と参照信号入力端子４１の間に設けても良い。この場合、参照信号ｘ（ｉ）が調整部１４９へ入力され、調整部１４９は入力された参照信号ｘ（ｉ）をＬＰＦを介してＡＤＦ部５に出力する。これによりキャンセル信号ｙ（ｉ）の生成に用いられる参照信号ｘ（ｉ）に含まれる参照信号ノイズｘｚ（ｉ）が低減される。したがってこのような構成とすることにより、本例は調整部１４９をＡＤＦ部５の後に設けた場合と同様の効果が得られる。なおＬＰＦは、オペアンプや抵抗器などによる構成されたアナログフィルタを用いてもよい。
【０１４３】
さらに調整部１４９は、ＬＭＳ演算部７によって更新されたフィルタ係数Ｗ（ｉ）にディジタルフィルタで構成されるＬＰＦを畳み込む構成としても同様の効果が得られる。
【０１４４】
本例のキャンセル信号生成ステップ５４７について説明する。図１０Ａは、本例のキャンセル信号生成ステップ５４７のフローチャートである。図１０Ａに示すようにキャンセル信号生成ステップ５４７は、入力ステップ５０７ａと適応フィルタステップ５０７ｂとカットオフ周波数決定ステップ５４７ｃと調整ステップ５４７ｄを含む。なお本例のキャンセル信号生成ステップ５４７は、図４におけるキャンセル信号生成ステップ５０７に置き換えることができる。
【０１４５】
適応フィルタステップ５０７ｂでは、ＬＰＦによって参照信号ｘ（ｉ）からカットオフ周波数ｆＬＦ（ｉ）以上の成分を低減した信号に基づいてフィルタ係数を演算する場合、入力ステップ５０７ａと適応フィルタステップ５０７ｂの間に、調整ステップ５４７ｄが設けられる。またＬＰＦが、入力ステップ５０７ａで読み出したフィルタ係数Ｗ（ｎ）の周波数特性を変化させて、適応フィルタステップ５０７ｂへ出力する場合も、入力ステップ５０７ａと適応フィルタステップ５０７ｂの間に、調整ステップ５４７ｄが設けられる。さらにＬＰＦが、キャンセル信号ｙ（ｉ）からカットオフ周波数ｆＬＦ（ｉ）以上の成分を低減して出力端子４２へ出力する場合、適応フィルタステップ５０７ｂの後に調整ステップ５４７ｄが設けられる。
【０１４６】
入力ステップ５０７ａでは、参照信号ｘ（ｎ）とレベル調整係数α（ｎ）を入力し、参照信号Ｘ（ｎ）を生成する。さらにフィルタ係数Ｗ（ｎ）を記憶部１１から読み込む。そして適応フィルタステップ５０７ｂでは、読み出されたフィルタ係数Ｗ（ｎ）を用い、（数４）に示したように、参照信号Ｘ（ｎ）に基づいてキャンセル信号ｙ（ｎ）を生成し、出力する。
【０１４７】
カットオフ周波数ｆＬＦ（ｉ）を変化させる場合、キャンセル信号生成ステップ５４７はカットオフ周波数決定ステップ５４７ｃを含む。カットオフ周波数決定ステップ５４７ｃでは、制御ステップ５０５の制御出力に応じて、調整ステップ５４７ｄで用いるカットオフ周波数ｆＬＦ（ｉ）を決定する。なお、カットオフ周波数決定ステップ５４７ｃは、入力ステップ５０７ａ以降であり、かつ調整ステップ５４７ｄ以前に設ければ良い。たとえば制御ステップ５０５で信号レベルＬｘ（ｎ）を大きいと判定した場合、カットオフ周波数決定ステップ５４７ｃでは、あらかじめ定められた制御帯域以上の周波数を記憶部１１から読み出してカットオフ周波数ｆＬＦ（ｎ）に設定する。一方、制御ステップ５０５で信号レベルＬｘ（ｎ）を小さいと判定した場合、カットオフ周波数決定ステップ５４７ｃでは、記憶部１１から低い周波数を読み出してカットオフ周波数ｆＬＦ（ｎ）に設定する。あるいは、カットオフ周波数決定ステップ５４７ｃでは、たとえば制御帯域の上限に規定した周波数にレベル調整係数α（ｎ）を乗じてカットオフ周波数ｆＬＦ（ｎ）を算出してもよい。
【０１４８】
図１１は実施の形態１における第６の例のキャンセル信号生成ブロック１５５における調整部１５９のブロック図である。第６の例のキャンセル信号生成ブロック１５５には、ＡＤＦ部５と調整部１５９を含む。
【０１４９】
本例における調整部１５９は制御ブロック８、あるいは制御ブロック１２８から出力された制御信号が入力され、この制御信号に基づき、キャンセル信号ｙ（ｉ）の出力を調整する。そのために調整部１５９は、処理選択部１５９ａとＬＰＦ１５９ｂを含む。
【０１５０】
たとえば調整部１５９は、ＡＤＦ部５と出力端子４２の間に設ける。この場合、処理選択部１５９ａは、制御ブロック８あるいは制御ブロック１２８が信号レベルＬｘ（ｎ）を小さいと判定した場合、ＡＤＦ部５から出力されたキャンセル信号ｙ（ｎ）をＬＰＦ１５９ｂへ供給する。したがって、キャンセル信号ｙ（ｎ）はＬＰＦ１５９ｂを介して出力端子４２へと出力される。なお処理選択部１５９ａは、制御ブロック８あるいは制御ブロック１２８が信号レベルＬｘ（ｎ）が大きいと判定した場合、ＡＤＦ部５から出力されたキャンセル信号ｙ（ｎ）をそのまま出力端子４２へ供給する。
【０１５１】
以上のように処理選択部１５９ａは、ＡＤＦ部５の出力信号とＬＰＦ１５９ｂの出力信号のいずれかを選択して出力端子４２へ供給する。なお、ＬＰＦ１５９ｂのカットオフ周波数ｆＬＦはレベル検出部１２０におけるＨＰＦ１２０ａのカットオフ周波数ｆＨＦ以下とする。この場合、制御ブロック８、あるいは制御ブロック１２８が信号レベルＬｘ（ｉ）を小さいと判定した場合、制御ブロック８あるいは制御ブロック１２８はＡＤＦ部５とＬＰＦ１５９ｂのうちＬＰＦ１５９ｂの出力信号を選択する旨の制御信号を調整部１５９へ出力している。
【０１５２】
調整部１５９のすべてまたはその一部は、信号処理装置の中、かつキャンセル信号生成ブロック１５５の外に設けてもよい。たとえば、調整部１５９のすべてまたはその一部は、キャンセル信号生成ブロック１５５と出力端子４２の間に設けてもよい。あるいは、調整部１５９のすべてまたはその一部は、出力端子４２に包含させることもできる。さらに、調整部１５９のすべてまたはその一部は、信号処理装置の外に設けても良く、たとえば、キャンセル音源２に包含させることもできる。
【０１５３】
また調整部１５９は、ＡＤＦ部５と参照信号入力端子４１の間に設けた構成としても良い。この場合、処理選択部１５９ａは、制御ブロック８あるいは制御ブロック１２８が信号レベルＬｘ（ｎ）を大きいと判定した場合、調整部１５９は参照信号ｘ（ｎ）をそのままＡＤＦ部５へ供給する。すなわち、制御ブロック８あるいは制御ブロック１２８が信号レベルＬｘ（ｎ）を小さいと判定した場合、処理選択部１５９ａは参照信号ｘ（ｎ）をＬＰＦ１５９ｂへ供給するように選択する。この構成により参照信号ｘ（ｎ）は、ＬＰＦ１５９ｂを介してＡＤＦ部５に出力される。すなわち処理選択部１５９ａは、参照信号ｘ（ｎ）を参照信号入力端子４１からＡＤＦ部５に直接入力するのか、それともＬＰＦ１５９ｂを介してＡＤＦ部５へ入力するのかを選択する。
【０１５４】
以上のような構成とすることにより、参照信号ｘ（ｉ）は、ＬＰＦ１５９ｂのカットオフ周波数ｆＬＦ以上の信号が減衰される。その結果、騒音Ｎ０が小さい場合に、キャンセル音Ｎ１に含まれてかつ参照信号ノイズｘｚ（ｉ）に起因するノイズ音のレベルを小さくすることができる。さらに、本例の能動騒音低減装置４は、カットオフ周波数ｆＬＦ以下の帯域で通常のキャンセル音Ｎ１が出力されるので、良好な騒音低減効果が得られ続ける。
【０１５５】
なお、ＬＰＦ１５９ｂのカットオフ周波数ｆＬＦは固定としたが、本例はこれに限定されない。ＬＰＦ１５９ｂのカットオフ周波数ｆＬＦ（ｉ）は、たとえば参照信号ｘ（ｉ）の信号レベルＬｘ（ｉ）の大きさによって変化するようにしても良い。この場合ＬＰＦ１５９ｂは、参照信号ノイズｘｚ（ｉ）が騒音成分信号ｘＮ（ｉ）を上回っている帯域のみのキャンセル信号ｙ（ｉ）の信号レベルが、小さくなるように調整できる。したがって本例の能動騒音低減装置４は、参照信号ｘ（ｉ）の信号レベルＬｘ（ｉ）の大きさに対応して、適した帯域の騒音を効果的に低減できる。
【０１５６】
また本例の処理選択部１５９ａは、たとえば切り替えスイッチによって構成しても良い。この場合、処理選択部１５９ａは、制御ブロック８あるいは制御ブロック１２８の判定結果に基づいて切り替えられる。また処理選択部１５９ａは、ＬＰＦ１５９ｂの入力側と出力側の双方に設けられているが、これは少なくともいずれか一方であってもかまわない。
【０１５７】
本例のキャンセル信号生成ステップ５５７について、図１０Ｂを用いて説明する。なおキャンセル信号生成ステップ５５７は、図４におけるキャンセル信号生成ステップ５０７に置き換えることができる。図１０Ｂにおいて、キャンセル信号生成ステップ５５７は、入力ステップ５０７ａと適応フィルタステップ５０７ｂを含み、加えて処理選択ステップ５５７ｃと調整ステップ５５７ｄを含んでもよい。
【０１５８】
ＬＰＦが、キャンセル信号ｙ（ｎ）からカットオフ周波数ｆＬＦ以上の成分を低減して、出力端子４２へ出力する構成である場合、調整ステップ５５７ｄは適応フィルタステップ５０７ｂの後に設けられる。そして調整ステップ５５７ｄでは、ＬＰＦによってキャンセル信号ｙ（ｎ）からカットオフ周波数ｆＬＦ以上の成分を低減して得られた信号が出力端子４２に出力される。
【０１５９】
この場合、処理選択ステップ５５７ｃは、適応フィルタステップ５０７ｂで算出されたキャンセル信号ｙ（ｎ）を直接に出力端子４２へ出力するか、調整ステップ５５７ｄを介して出力端子４２へ出力するかを切り替える。
【０１６０】
また適応フィルタステップ５０７ｂで、ＬＰＦによって参照信号ｘ（ｉ）からカットオフ周波数ｆＬＦ以上の成分を低減した信号が用られる場合、入力ステップ５０７ａと適応フィルタステップ５０７ｂの間に調整ステップ５５７ｄが設けられる。そして調整ステップ５５７ｄでは、ＬＰＦによって参照信号ｘ（ｉ）からカットオフ周波数ｆＬＦ以上の成分を低減して得られた信号が適応フィルタステップ５０７ｂへ出力される。
【０１６１】
この場合、処理選択ステップ５５７ｃは、制御ステップ５０５の判断結果によって、適応フィルタステップ５０７ｂで参照信号入力端子４１から直接出力される参照信号ｘ（ｉ）を用いるか、調整ステップ５５７ｄで出力される参照信号ｘ（ｉ）を用いるか切り替えを行う。
【０１６２】
なお、適応フィルタステップ５０７ｂの後で、さらにＬＰＦによってキャンセル信号ｙ（ｉ）からカットオフ周波数ｆＬＦ以上の成分を低減しても良い。このような構成である場合に、制御ステップ５０５では、信号レベルＬｘ（ｎ）が小さいと判定した場合、適応フィルタステップ５０７ｂの前後の調整ステップ５５７ｄのうちで少なくともいずれか一方を実行するように判断する。なお処理選択ステップ５５７ｃは、入力ステップ５０７ａの後であり、かつ調整ステップ５５７ｄの前に設けられる。
【０１６３】
またキャンセル信号生成ステップ５５７は、入力ステップ５０７ａと調整ステップ５５７ｄとの間に設けられたカットオフ周波数決定ステップをさらに含んでもよい。この場合、カットオフ周波数決定ステップでは、制御ステップ５０５の制御信号に応じてＬＰＦのカットオフ周波数ｆＬＦ（ｉ）を決定する。
【０１６４】
図１２は、本実施の形態における第７の例のキャンセル信号生成ブロック１６５のブロック図である。図２、図１２に示す第７の例のキャンセル信号生成ブロック１６５は、ＡＤＦ部５と調整部１６９を含む。調整部１６９は、ＨＰＦ１６９ａ、補正信号生成部１６９ｂと、合成部１６９ｃを含む。
【０１６５】
ＨＰＦ１６９ａは、参照信号ｘ（ｉ）が入力され、現時点からγＨＦステップ前までの参照信号ｘ（ｎ），・・・，ｘ（ｎ−γＨＦ）のうちの周波数ｆＨＦ以上の成分である高周波成分信号ｘＨＦ（ｎ）を出力する。なお、キャンセル信号生成ブロック１６５が制御ブロック１２８と併せて構成されている場合、制御ブロック１２８から高周波成分信号ｘＨＦ（ｉ）を補正信号生成部１６９ｂへ供給することにより、ＨＰＦ１６９ａを省略できる。
【０１６６】
補正信号生成部１６９ｂは、高周波成分信号ｘＨＦ（ｉ）が入力され、（数１４）に示すようにして、補正信号ｚ（ｎ）を生成する。
【０１６７】
【数１４】
2014115533.tif 000016
【０１６８】
合成部１６９ｃは、制御ブロック８あるいは制御ブロック１２８が信号レベルＬｘ（ｎ）のレベルを小さいと判定した場合、ＡＤＦ部５によって生成されたキャンセル信号ｙ（ｎ）と補正信号ｚ（ｎ）を加算して得られた信号を出力端子４２へ出力する。
【０１６９】
合成部１６９ｃが、キャンセル信号ｙ（ｉ）と補正信号ｚ（ｉ）を加算する機能のみを有する構成において、制御ブロック８あるいは制御ブロック１２８が信号レベルＬｘ（ｉ）を大きいと判定した場合、補正信号生成部１６９ｂは０を出力する。
【０１７０】
なお合成部１６９ｃは、スイッチと加算器を有する構成としても良い。この場合、補正信号ｚ（ｉ）はスイッチを介して加算器へ入力される。そして、制御ブロック８あるいは制御ブロック１２８が信号レベルＬｘ（ｎ）を大きいと判定した場合、合成部１６９ｃのスイッチをオフにする。その結果、加算器への補正信号ｚ（ｎ）の供給が停止される。
【０１７１】
さらに合成部１６９ｃは、（数１５）に示すように、レベル調整係数α（ｉ）を用いてキャンセル信号ｙ（ｉ）と補正信号ｚ（ｉ）を加算する構成とすることもできる。この場合、調整部１６９にはレベル調整係数α（ｉ）も入力される。なお、制御ブロック８あるいは制御ブロック１２８は信号レベルＬｘ（ｎ）を大きいと判定した場合、α（ｎ）＝０を出力する。制御ブロック８あるいは制御ブロック１２８は信号レベルＬｘ（ｎ）が小さいと判定した場合、α（ｎ）＝１を出力する。
【０１７２】
【数１５】
2014115533.tif 000017
【０１７３】
以上のように、キャンセル信号ｙ（ｉ）と補正信号ｚ（ｉ）を合成することにより、騒音Ｎ０が小さい場合に，キャンセル信号ｙ（ｉ）に含まれる高周波成分信号ｘＨＦ（ｉ）に基づく成分を打ち消すことができる。したがって、キャンセル音Ｎ１に含まれる参照信号ノイズｘｚ（ｉ）に起因するノイズ音のレベルを小さくすることができる。
【０１７４】
補正信号ｚ（ｉ）は、キャンセル信号ｙ（ｉ）に対して位相のずれが生じる。この位相のずれは、ＨＰＦ１６９ａあるいはＨＰＦ１２０ａに起因する。この位相ずれに対処するために、調整部１６９は位相調整部１６９ｄを含む構成としても良い。位相調整部１６９ｄはキャンセル信号ｙ（ｉ）と補正信号ｚ（ｉ）の位相のずれを補正する。そのために、たとえば位相調整部１６９ｄは、ＡＤＦ部５と合成部１６９ｃの間に設けられる。このような構成とすることにより、より精度よく参照信号ノイズｘｚ（ｉ）に起因するノイズ音のレベルを小さくすることができる。
【０１７５】
図１３は、実施の形態１における第７の例のキャンセル信号生成ブロック１６５の制御フローチャートである。図１３に示すように、本例のキャンセル信号生成ステップ５６７は、入力ステップ５０７ａと適応フィルタステップ５０７ｂを含む。なおキャンセル信号生成ステップ５６７は、図４におけるキャンセル信号生成ステップ５０７と置き換えることができる。
【０１７６】
キャンセル信号生成ステップ５６７は、さらに補正信号生成ステップ５６７ｃと合成ステップ５６７ｄを含む。この場合、合成ステップ５６７ｄは、適応フィルタステップ５０７ｂの後に設けられる。補正信号生成ステップ５６７ｃでは、カットオフ周波数ｆＨＦを有するＨＰＦまたはＢＰＦによって参照信号ｘ（ｉ）から周波数ｆＨＦ以上の高周波成分信号ｘＨＦ（ｉ）を抽出する。そのために、補正信号生成ステップ５６７ｃは、入力ステップ５０７ａと合成ステップ５６７ｄの間に設けられる。なお、制御ステップ５０５で高周波成分信号ｘＨＦ（ｉ）が抽出されている場合、入力ステップ５０７ａでは高周波成分信号ｘＨＦ（ｉ）を読み込んでもよい。補正信号生成ステップ５６７ｃでは（数１４）によって補正信号ｚ（ｎ）を生成する。
【０１７７】
制御ステップ５０５で信号レベルＬｘ（ｎ）を小さいと判定した場合、合成ステップ５６７ｄではキャンセル信号ｙ（ｎ）に補正信号ｚ（ｎ）を加算する。合成ステップ５６７ｄでは、たとえば（数１５）に示すようにレベル調整係数α（ｎ）を用いてキャンセル信号ｙ（ｎ）と補正信号ｚ（ｎ）を加算する。この場合、制御ステップ５０５では、信号レベルＬｘ（ｎ）が大きいと判定した場合、α（ｎ）＝０を出力する。また制御ステップ５０５は、信号レベルＬｘ（ｎ）が小さいと判定した場合にα（ｎ）＝１を出力する。
【０１７８】
加えて、補正信号生成ステップ５６７ｃではキャンセル信号ｙ（ｉ）の位相を調整しても良い。この場合、補正信号生成ステップ５６７ｃでは、適応フィルタステップ５０７ｂで算出されたキャンセル信号ｙ（ｉ）も入力される。そして補正信号生成ステップ５６７ｃでは、キャンセル信号ｙ（ｉ）と補正信号ｚ（ｉ）の位相のずれを補正する。その結果、合成ステップ５６７ｄでは、補正信号ｚ（ｉ）と位相を合わせたキャンセル信号ｙ（ｉ）が入力される。
【０１７９】
図１４は、本実施の形態における第８の例のキャンセル信号生成ブロック１７５のブロック図である。図２、図１４に示す第８の例のキャンセル信号生成ブロック１７５はＡＤＦ部５と調整部１７９を含む。調整部１７９はＨＰＦ１７９ａと合成部１７９ｃを含む。なお、キャンセル信号生成ブロック１７５が制御ブロック１２８と併せて構成される場合、制御ブロック１２８から高周波成分信号ｘＨＦ（ｉ）を出力し、調整部１７９へ入力しても良い。この場合、ＨＰＦ１７９ａを省略することもできる。
【０１８０】
制御ブロック８あるいは制御ブロック１２８が信号レベルＬｘ（ｎ）が小さいと判定した場合、合成部１７９ｃは高周波成分信号ｘＨＦ（ｎ）の位相を反転し、高周波成分信号（−ｘＨＦ（ｎ））を生成する。さらに合成部１７９ｃは、参照信号ｘ（ｎ）と高周波成分信号（−ｘＨＦ（ｎ））を加算する。
【０１８１】
なお合成部１７９ｃはスイッチと加算器を有する構成としても良い。そして、参照信号ｘ（ｉ）とスイッチを介した高周波成分信号ｘＨＦ（ｉ）が加算器へ入力される構成としてもよい。この場合、制御ブロック８あるいは制御ブロック１２８が信号レベルＬｘ（ｎ）を大きいと判定した場合、合成部１７９ｃはスイッチをオフにして、加算器への高周波成分信号ｘＨＦ（ｎ）の供給を停止する。
【０１８２】
また、合成部１７９ｃは、（数１６）に示すように、レベル調整係数α（ｎ）を用いて参照信号ｘ（ｎ）と高周波成分信号ｘＨＦ（ｎ）を加算することもできる。この場合、制御ブロック８あるいは制御ブロック１２８はレベル調整係数α（ｎ）を調整部１７９へも供給する。なお、制御ブロック８あるいは制御ブロック１２８は信号レベルＬｘ（ｎ）が大きいと判定した場合、α（ｎ）＝０を出力する。制御ブロック８あるいは制御ブロック１２８は信号レベルＬｘ（ｎ）が小さいと判定した場合、α（ｎ）＝−１を出力する。
【０１８３】
【数１６】
2014115533.tif 000018
【０１８４】
以上のように、合成部１７９ｃが参照信号ｘ（ｉ）と高周波成分信号（−ｘＨＦ（ｉ））を合成することにより、騒音Ｎ０が小さい場合に，参照信号ｘ（ｉ）に含まれる高周波成分信号ｘＨＦ（ｉ）に基づく成分を打ち消すことができる。したがって、キャンセル音Ｎ１に含まれる参照信号ノイズｘｚ（ｉ）に起因するノイズ音のレベルを小さくすることができる。
【０１８５】
加えて、調整部１７９は位相調整部１７９ｄを含んでも良い。この場合、位相調整部１７９ｄは、たとえば参照信号入力端子４１とＡＤＦ部５との間に設けられる。位相調整部１７９ｄは参照信号ｘ（ｉ）と高周波成分信号ｘＨＦ（ｉ）の位相ずれを補正する。この構成により、より精度よく参照信号ノイズｘｚ（ｉ）に起因するノイズ音のレベルを小さくすることができる。
【０１８６】
図１３に示す本例のキャンセル信号生成ステップ５７７は、入力ステップ５０７ａと適応フィルタステップ５０７ｂを含む。なおキャンセル信号生成ステップ５７７は、図４におけるキャンセル信号生成ステップ５０７と置き換えることができる。
【０１８７】
キャンセル信号生成ステップ５７７は、さらに補正信号生成ステップ５７７ｃと合成ステップ５７７ｄを含む。補正信号生成ステップ５７７ｃでは、カットオフ周波数ｆＨＦのＨＰＦまたはＢＰＦによって参照信号ｘ（ｉ）から周波数ｆＨＦ以上の高周波成分信号ｘＨＦ（ｉ）を抽出する。そのために、補正信号生成ステップ５７７ｃは、入力ステップ５０７ａと合成ステップ５７７ｄの間に設けられる。なお、制御ステップ５０５でて高周波成分信号ｘＨＦ（ｉ）が抽出されている場合、入力ステップ５０７ａでこれを読み込んでもよい。
【０１８８】
制御ステップ５０５で信号レベルＬｘ（ｎ）を小さいと判定した場合、合成ステップ５７７ｄでは参照信号ｘ（ｎ）から高周波成分信号ｘＨＦ（ｎ）を減算する。そのために合成ステップ５７７ｄでは、たとえば（数１６）に示すようにして、レベル調整係数α（ｎ）を用いて参照信号ｘ（ｎ）と高周波成分信号ｘＨＦ（ｎ）を加算する。なおこの場合、制御ステップ５０５で信号レベルＬｘ（ｎ）が大きいと判定した場合、α（ｎ）＝０を出力する。制御ステップ５０５では、信号レベルＬｘ（ｎ）が小さいと判定した場合、α（ｎ）＝−１を出力する。
【０１８９】
加えて補正信号生成ステップ５７７ｃでは、参照信号ｘ（ｎ）の位相を調整しても良い。この場合、補正信号生成ステップ５７７ｃでは、参照信号ｘ（ｎ）と高周波成分信号ｘＨＦ（ｎ）の位相のずれを補正する。その結果、高周波成分信号ｘＨＦ（ｎ）と位相を合わせた参照信号ｘ（ｎ）が、合成ステップ５７７ｄへ入力される。
【０１９０】
実施の形態１における各例ではキャンセル信号ｙ（ｉ）、参照信号ｘ（ｉ）、あるいはフィルタ係数Ｗ（ｉ）を補正している。したがって、図２に示すＣｈａｔ部６で用いる模擬音響伝達特性データＣ＾は、事前に設定した値から変化してしまう。
【０１９１】
そこで本実施の形態１のＣｈａｔ部６は、制御ブロック８あるいは制御ブロック１２８が信号レベルＬｘ（ｎ）を小さいと判定した場合、各例のキャンセル信号生成ブロック等で行われる補正に対応させて、模擬音響伝達特性データＣ＾も補正する構成としてもよい。このような構成とすることにより、騒音低減効果の低下やフィルタ係数Ｗ（ｉ）の発散などを抑制できる。その結果、キャンセル音Ｎ１が補正された場合にも、正しい信号経路の特性を模擬した模擬音響伝達特性データＣ＾を使用できる。したがって、より精度よく騒音Ｎ０を低減できる能動騒音低減装置４を提供できる。
【０１９２】
（実施の形態２）
図１５は本発明の実施の形態２における能動騒音低減装置２０４を用いた能動騒音低減システム２０１のブロック図である。図１６は実施の形態２における能動騒音低減装置２０４を用いた移動体機器の概略図である。図１７は実施の形態２における能動騒音低減装置２０４の記憶部１１内に格納された対応テーブル２１１を示す図である。なお図１５、図１６において、図１や図２と同じものには同じ参照符号を付す。
【０１９３】
本実施の形態における能動騒音低減システム２０１の制御ブロック２０８は、参照信号ｘ（ｉ）以外の騒音Ｎ０と関連する機器情報ｓθ（ｉ）を１個以上検知する。そして、能動騒音低減システム２０１は、機器情報ｓθ（ｉ）の変化に対応して変化する騒音Ｎ０を低減する。なお添え字θは、機器情報の数を表している。
【０１９４】
能動騒音低減システム２０１は機器情報源２１２を含む。機器情報源２１２は騒音Ｎ０と関連する機器情報ｓθ（ｉ）を出力する。たとえば機器情報源２１２は、自動車２０２の動作状態を検知する各種検知器や、能動騒音低減システム２０１を操作する操作者が機器情報ｓθ（ｉ）を直接入力する入力器などを含んでも良い。そして、機器情報源２１２は能動騒音低減装置２０４の機器情報入力端子４４と接続され、検出した機器情報ｓθ（ｉ）を制御ブロック２０８へと供給する。さらに本実施の形態のレベル検出部１０の出力は制御ブロック２０８へ供給されており、制御ブロック２０８は参照信号ｘ（ｉ）の信号レベルＬｘ（ｉ）を検知することができる。
【０１９５】
自動車２０２のような移動体において、騒音Ｎ０と関連を有する機器情報ｓθ（ｉ）には種々の情報がある。たとえば走行状態に関連した情報、タイヤに関連した情報、道路に関する情報、自動車２０２の状態に関する情報や、環境に関する情報などが挙げられる。
【０１９６】
走行状態に関連した情報としては、たとえば自動車の速度、加速度や、エンジン回転数などがある。タイヤに関連した情報としては、たとえばタイヤの空気圧、タイヤの材質、タイヤのトレッドパターン、タイヤ溝深さ、タイヤの扁平率や、タイヤ温度などがある。道路に関する情報としては、たとえば路面状態（凸凹の度合い、あるいは乾燥状態・濡れ状態・積雪状態・凍結状態、もしくは路面摩擦抵抗値）や、道路の表面温度などがある。また、自動車２０２の状態の情報としては、たとえば重量（自動車２０２自身の重量、乗車者の人数による重量、積載物の重量、ガソリンによる重量なども含む）や窓の開閉度合いや、サスペンションの硬さなどがある。さらに、環境に関する情報としては、たとえば天候や気温などがある。
【０１９７】
また、自動車２０２で踏み切りを通過するときに、線路などの段差上を通過することによる騒音Ｎ０が発生する。また、トンネルの中などにおいて、タイヤなどで発生した騒音が、トンネル壁面で反射し、反射音として空間Ｓ１内へ入り込むこともある。そこで、上記以外に、自動車２０２に搭載されたカーナビやスマートホンを機器情報源２１２として用いても良い。この場合、これらの機器より、踏み切りやトンネルなどに近づいたという情報、あるいは通過中であるという情報を機器情報ｓθ（ｉ）として入手することも可能である。
【０１９８】
また、タイヤのトレッドパターンや、扁平率や、サスペンションの弾性などによっても騒音Ｎ０は変化する。たとえば、タイヤやサスペンションを交換した場合、タイヤやサスペンションの交換前に比べて、騒音Ｎ０の特性は変化する。ところが、これらのような情報を自動車２０２に取り付けられた検知器によって検知することは困難である。そこでこのような機器情報ｓθ（ｉ）は、操作者が入力器を操作して、機器情報ｓθ（ｉ）を能動騒音低減装置２０４へ直接入力する。
【０１９９】
図１７に示す対応テーブル２１１は、記憶部１１に格納されている。対応テーブル２１１は、機器情報ｓθ（ｉ）に対応して、あらかじめ定められた複数の機器情報データＳｄθ（ｌθ）が記憶されている。そして制御ブロック２０８は、各機器情報ｓθ（ｉ）に基づいた機器情報データＳｄθ（ｊ，ｉ）として、対応テーブル２１１から１つ以上の機器情報データＳｄθ（ｌθ）を選択する。なお，機器情報の種類を示す数θごとに選択する機器情報データの数ｊは異なってもよい。
【０２００】
本実施の形態におけるＬＭＳ演算部２０７は、２個以上のフィルタ係数Ｗｊ（ｎ＋１）と、２個以上のフィルタ係数データＷＤｊ（ｎ）を生成し、記憶部１１へ格納する。なお本実施の形態のＬＭＳ演算部２０７は、３個のフィルタ係数Ｗｊ（ｎ＋１）、（ｊ＝０，１，２）と、フィルタ係数データＷＤｊ（ｎ）を生成する。
【０２０１】
現時点のフィルタ係数Ｗｊ（ｎ）は、（数１７）に示すように、それぞれＮ個のフィルタ係数ｗｊ（ｋ，ｎ）、（ｋ＝０，１，…，Ｎ−１）によるＮ行１列のベクトル行列として表される。
【０２０２】
【数１７】
2014115533.tif 000019
【０２０３】
またフィルタ係数データＷＤｊ（ｎ）は、（数１８）に示すように、Ｎ個のフィルタ係数ｗｄｊ（ｋ，ｎ）によって表される。
【０２０４】
【数１８】
2014115533.tif 000020
【０２０５】
ＬＭＳ演算部２０７は、（数１９）に示すように、現時点での誤差信号ｅ（ｎ）と濾波参照信号Ｒ（ｎ）とステップサイズパラメータμおよびフィルタ係数データＷＤｊ（ｎ）を用いて、次回におけるフィルタ係数Ｗｊ（ｎ＋１）を算出する。
【０２０６】
【数１９】
2014115533.tif 000021
【０２０７】
さらに、現時点での誤差信号ｅ（ｎ）と濾波参照信号Ｒ（ｎ）とステップサイズパラメータμとフィルタ係数データＷＤｊ（ｎ）に加え、制御ブロック２０８で生成される補正値ｂｊ（ｎ）を用いて、（数２０）に示すように、次回におけるフィルタ係数データＷＤｊ（ｎ＋１）を算出する。
【０２０８】
【数２０】
2014115533.tif 000022
【０２０９】
キャンセル信号生成ブロック２０５は、ＡＤＦ部５と調整部２０９を含む。現時点のフィルタ係数Ｗｊ（ｎ）と寄与割合ａｊ（ｎ）とレベル調整係数α（ｎ）は、調整部２０９へ入力される。現時点のフィルタ係数Ｗｊ（ｎ）は、ＬＭＳ演算部２０７で前回に算出される。寄与割合ａｊ（ｎ）は、制御ブロック２０８で算出される。なお本実施の形態では、選択する第１機器情報データＳｄ１（ｊ，ｉ）、フィルタ係数Ｗｊ（ｉ）、寄与割合ａｊ（ｉ）、補正値ｂｊ（ｉ）の数は同数である。ここではこれらの数はすべて、３個としている（ｊ＝０，１，２）がこれに限らない。そして調整部２０９は、（数２１）に示すように、フィルタ係数Ｗｊ（ｎ）を寄与割合ａｊ（ｎ）に基づいて加算（合成）して、今回のステップにおいてＡＤＦ部５で用いるフィルタ係数Ｗ（ｎ）を算出する。
【０２１０】
【数２１】
2014115533.tif 000023
【０２１１】
なお、（数２１）で示すように、寄与割合ａｊ（ｎ）の合計は１である。また、ＬＭＳ演算部２０７に入力される補正値ｂｊ（ｎ）の値と、調整部に入力される寄与割合ａｊ（ｎ）の値は等しくしている。その結果、（ｎ−１）番目のステップのキャンセル信号ｙ（ｎ−１）から、ｎ番目のステップのキャンセル信号ｙ（ｎ）までの間でのトータルのステップサイズパラメータの値はステップサイズパラメータμとなる。したがって、補正値ｂｊ（ｉ）あるいは寄与割合ａｊ（ｉ）の値によらず、ステップサイズパラメータμの値は一定とできるので、安定した適応制御が可能となる。
【０２１２】
本例の調整部２０９は、演算（乗算と加算）によってフィルタ係数Ｗ（ｉ）を得た。しかし、調整部２０９はこれに限らない。たとえば調整部２０９は、乗算の代わりとして、フィルタ係数Ｗｊ（ｉ）を寄与割合ａｊ（ｉ）とレベル調整係数α（ｉ）に応じて増幅する可変利得増幅器を用いても良い。この場合、可変利得増幅器の増幅度は、寄与割合ａｊ（ｉ）とレベル調整係数α（ｉ）を掛け算した値と等しくなるように調整される。また加算の代わりとして、フィルタ係数Ｗｊ（ｉ）を合成する合成部を用いても良い。
【０２１３】
制御ブロック２０８は、対応テーブル２１１内の対応テーブルシート２１１ｃの中から、機器情報ｓθ（ｉ）に対応する２個以上の機器情報データＳｄθ（ｊ，ｉ）を選択する。さらに制御ブロック２０８は、この選択された２個以上の機器情報データＳｄθ（ｊ，ｉ）と、機器情報ｓθ（ｉ）に基づいて、キャンセル信号ｙ（ｉ）における２個のフィルタ係数Ｗｊ（ｉ）の寄与割合ａｊ（ｉ）を生成し、調整部２０９へ出力する。
【０２１４】
以上の構成によりＬＭＳ演算部２０７は、フィルタ係数データＷＤｊ（ｎ）に基づいて、次回のフィルタ係数Ｗｊ（ｎ＋１）を生成する。調整部２０９はフィルタ係数Ｗｊ（ｎ＋１）に基づいてフィルタ係数Ｗ（ｎ＋１）を算出する。今回のフィルタ係数Ｗｊ（ｎ）が調整部２０９へ入力されることにより、調整部２０９は寄与割合ａｊ（ｎ）に基づいてキャンセル信号ｙ（ｎ）における今回のフィルタ係数Ｗｊ（ｎ）の寄与度を調整する。
【０２１５】
したがってＡＤＦ部５では、ＬＭＳ演算部２０７で算出されたフィルタ係数Ｗｊ（ｉ）が、制御ブロック２０８で算出された寄与割合ａｊ（ｉ）や補正値ｂｊ（ｉ）に応じたフィルタ係数Ｗ（ｉ）へと更新される。なおこの更新は、サンプリング周期Ｔｓごとに行われている。すなわちキャンセル信号生成ブロック２０５は寄与割合ａｊ（ｉ）に基づいてフィルタ係数Ｗ（ｉ）を算出する。その結果、キャンセル信号生成ブロック２０５は、調整部２０９によって調整された寄与度に基づいてキャンセル信号ｙ（ｉ）を出力する。
【０２１６】
このような構成によってフィルタ係数Ｗ（ｉ）は、フィルタ係数Ｗｊ（ｉ）と寄与割合ａｊ（ｉ）に基づいて決定される。すなわちキャンセル信号生成ブロック２０５は、（数２２）に示すように、寄与割合ａｊ（ｉ）に応じて調整されたフィルタ係数Ｗ（ｉ）によって、キャンセル信号ｙ（ｉ）を出力する。
【０２１７】
【数２２】
2014115533.tif 000024
【０２１８】
その結果、キャンセル信号ｙ（ｉ）におけるフィルタ係数Ｗｊ（ｉ）の寄与度が寄与割合ａｊ（ｉ）によって調整された状態でＡＤＦ部５は適応制御を継続できる。したがってキャンセル信号生成ブロック２０５は、誤差信号源３の位置において騒音Ｎ０を打ち消すための適切なキャンセル信号ｙ（ｉ）を生成できる。そして、キャンセル音源２が、キャンセル信号ｙ（ｉ）に対応するキャンセル音Ｎ１を空間Ｓ１へ放出することにより、空間Ｓ１内で騒音Ｎ０を低減することができる。
【０２１９】
以上の構成により、キャンセル信号生成ブロック２０５は、機器情報ｓθ（ｉ）と選択された２個以上の機器情報データＳｄθ（ｊ，ｉ）に基づいて決定された寄与割合ａｊ（ｉ）を用いて、キャンセル信号ｙ（ｉ）におけるフィルタ係数Ｗｊ（ｉ）の寄与度を調整する。したがって、機器情報ｓθ（ｉ）が変化した場合にも、騒音Ｎ０を良好に低減できる能動騒音低減装置２０４を得ることができる。なお、選択する機器情報データＳｄθ（ｊ，ｉ）、フィルタ係数Ｗｊ（ｉ）、寄与割合ａｊ（ｉ）の個数は同数としているが、それぞれ異なっても構わない。
【０２２０】
また機器情報ｓθ（ｉ）が変化した場合、制御ブロック２０８が寄与割合ａｊ（ｉ）を変化させることによって、キャンセル信号生成ブロック２０５は、キャンセル信号ｙ（ｉ）を素早く最適な値へと変化させることができる。その結果、キャンセル信号生成ブロック２０５はキャンセル信号ｙ（ｉ）を素早く最適な値へと変化させることができるので、誤差信号ｅ（ｉ）も素早く小さくなる。したがって、キャンセル信号生成ブロック２０５のフィルタ係数Ｗ（ｉ）も素早く安定するので、素早く騒音Ｎ０を低減できる能動騒音低減装置２０４を得ることができる。
【０２２１】
さらに制御ブロック２０８が、機器情報ｓθ（ｉ）と選択された２個以上の機器情報データＳｄθ（ｊ，ｉ）に基づいて寄与割合ａｊ（ｉ）を決定し、キャンセル信号生成ブロック２０５は、決定された寄与割合ａｊ（ｉ）に応じてキャンセル信号ｙ（ｉ）を出力している。このような構成とすることにより、記憶部１１内にあらかじめ多くの機器情報データＳｄθ（ｌθ）を準備する必要がない。したがって、記憶部１１に記憶しておく機器情報データＳｄθ（ｌθ）の個数ｌθは、少なくできるので、記憶部１１のメモリ容量は小さくできる。その結果、能動騒音低減装置２０４の小型化や、低価格化も実現できる。
【０２２２】
自動車２０２においては、数多くの機器情報ｓθ（ｉ）が存在する。ここでは、便宜上、３つの機器情報ｓθ（ｉ）、（θ＝１，２，３）を用いた場合の例について説明する。なお、第１機器情報ｓ１（ｉ）は、機器情報ｓθ（ｉ）の中で、最も騒音Ｎ０に対する影響度合いが大きいものを選択する。
【０２２３】
対応テーブル２１１は、第３機器情報ｓ３（ｉ）に対する第３機器情報データＳｄ３（ｌ３）に対応して、複数枚の対応テーブルシート２１１ｃを含む。これら複数枚の対応テーブルシート２１１ｃのそれぞれには、複数の機器情報ｓθ（ｉ）のうちの第１機器情報ｓ１（ｉ）に対応した第１機器情報データ群２１１ａと、第２機器情報ｓ２（ｉ）に対応した第２機器情報データ群２１１ｂとが記憶されている。
【０２２４】
ここで、第１機器情報データ群２１１ａは、複数個の第１機器情報データＳｄ１（ｌ１）を含んでいる。一方、第２機器情報データ群２１１ｂは、複数個の第２機器情報データＳｄ２（ｌ２）を含んでいる。したがってそれぞれの対応テーブルシート２１１ｃは、第１機器情報データ群２１１ａと第２機器情報データ群２１１ｂのいずれか一方を縦軸とし、他方を横軸としたテーブルとなる。さらに、それぞれの対応テーブルシート２１１ｃは、第１機器情報データＳｄ１（ｌ１）と第２機器情報データＳｄ２（ｌ２）のそれぞれに対応させて、フィルタ係数の設定値Ｗｓ（ｌ１，ｌ２，ｌ３）を記憶している。このように本実施の形態の制御ブロック２０８は、対応テーブル２１１の中から、選択した第１機器情報データＳｄ１（ｌ１）と第２機器情報データＳｄ２（ｌ２）と第３機器情報データＳｄ３（ｌ３）に対応する設定値Ｗｓ（ｌ１，ｌ２，ｌ３）を読み出す。したがって、制御ブロック２０８は、設定値Ｗｓを決定するための補正計算などが不要となるので、処理を早くすることができる。
【０２２５】
以下、第１機器情報データ群２１１ａが縦軸であり、第２機器情報データ群２１１ｂが横軸である対応テーブル２１１を用いた場合を例に説明する。なお、本実施の形態において縦軸は、第１機器情報データ群２１１ａとしているが、第２機器情報データ群２１１ｂあるいは第３機器情報データ群としても良い。また、本実施の形態において横軸は、第２機器情報データ群２１１ｂとしているが、第１機器情報データ群２１１ａあるいは第３機器情報データ群としても良い。さらに、本実施の形態においてシートごとに第３機器情報データを設定しているが、シートごとに第１機器情報データあるいは第２機器情報データを設定しても良い。
【０２２６】
対応テーブル２１１の設定値Ｗｓ（ｏ１，ｏ２，ｏ３）は、第３機器情報データＳｄ３（ｌ３）に対応するｏ３番目の対応テーブルシート２１１ｃに対応している。さらに、設定値Ｗｓ（ｏ１，ｏ２，ｏ３）は、ｏ３番目の対応テーブルシート２１１ｃの中で、第１機器情報データＳｄ１（ｏ１）と第２機器情報データＳｄ２（ｏ２）に対応している。なお、第１機器情報データＳｄ１（ｏ１）は、第１機器情報データ群２１１ａのｏ１番目のデータであり、第２機器情報データＳｄ２（ｏ２）は、第２機器情報データ群２１１ｂのｏ２番目のデータである。
【０２２７】
次に、制御ブロック２０８の動作についてさらに詳しく説明する。制御ブロック２０８は、対応テーブル２１１の中から、第３機器情報ｓ３（ｉ）に対応する第３機器情報データＳｄ３（ｌ３）の対応テーブルシート２１１ｃを選択する。また、制御ブロック２０８は、選択された対応テーブルシート２１１ｃの中から、機器情報データＳｄ１２３（ｌ１，ｌ２，ｌ３）に対応したフィルタ係数の設定値Ｗｓ（ｌ１，ｌ２，ｌ３）を選択する列として、第２機器情報ｓ２（ｉ）に対応する第２機器情報データＳｄ２（ｌ２）の列を選択する。さらに、制御ブロック２０８は、第１機器情報データ群２１１ａの中から、第１機器情報ｓ１（ｉ）に対応する２個以上の第１機器情報データＳｄ１（ｌ１）を選択する。
【０２２８】
たとえば、第１機器情報ｓ１（ｉ）が、第１機器情報データＳｄ１（ｏ１）以上でありかつ第１機器情報データＳｄ１（ｏ１＋ｐ１）未満であり、第２機器情報ｓ２（ｉ）が第２機器情報データＳｄ２（ｏ２）であり、第３機器情報ｓ３（ｉ）が第３機器情報データＳｄ３（ｏ３）である場合を例に説明する。なお、第１機器情報データＳｄ１（ｏ１＋ｐ１）は第１機器情報データ群２１１ａの（ｏ１＋ｐ１）番目のデータである。
【０２２９】
この場合、制御ブロック２０８は、第１機器情報データＳｄ１（ｏ１）と第１機器情報データＳｄ１（ｏ１＋ｐ１）との２個を少なくとも選択する。そして制御ブロック２０８は、たとえば（数２３）のようにして、寄与割合ａｊ（ｉ）を算出する。すなわち寄与割合ａｊ（ｉ）は、選択された２個以上の第１機器情報データＳｄ１（ｊ，ｉ）の中の任意の２個の第１機器情報データＳｄ１（ｊ，ｉ）と、第１機器情報ｓ１（ｉ）によって算出される。
【０２３０】
【数２３】
2014115533.tif 000025
【０２３１】
本実施の形態では、制御ブロック２０８は、２個の第１機器情報データＳｄ１（ｊ，ｉ）によって、寄与割合ａｊ（ｉ）を算出しているが、第２機器情報ｓ２（ｉ）と２個の第２機器情報データＳｄ２（ｊ，ｉ）によって寄与割合ａｊ（ｉ）を算出しても良い。あるいは、制御ブロック２０８は、第３機器情報ｓ３（ｉ）と２個の第３機器情報データＳｄ３（ｊ，ｉ）によって寄与割合ａｊ（ｉ）を算出しても良い。
【０２３２】
なお制御ブロック２０８が、３個の第１機器情報データＳｄ１（ｊ，ｉ）を選択する場合、制御ブロック２０８は第１機器情報データＳｄ１（ｏ１＋ｐ１＋ｑ１）あるいは第１機器情報データＳｄ１（ｏ１−ｐ１）を選択する。そして制御ブロック２０８は、このフィルタ係数に対応しているフィルタ係数Ｗｊ（ｉ）の寄与割合ａｊ（ｉ）を０に設定する。すなわち本例の場合、制御ブロック２０８は、第１機器情報ｓ１（ｉ）に対応した２個の機器情報データＳｄ１（ｊ，ｉ）以外の寄与割合ａｊ（ｉ）を０に設定する。
【０２３３】
なお、互いに隣りあう第１機器情報データＳｄ１（ｌ１）同士の間隔は、一定としている。また、互いに隣りあう第２機器情報データＳｄ２（ｌ２）同士、さらには互いに隣りあう第３機器情報データＳｄ３（ｌ３）同士の間隔も一定の間隔で設定されている。しかし、互いに隣りあう機器情報データ同士の間隔はこれに限らない。たとえば、互いに隣りあう機器情報データ同士の間隔は、騒音Ｎ０の特性などを考慮して、適宜変化するように設定しても良い。ただし、たとえば窓の開閉などのように，機器情報が状態の違いを表すような情報は、第１機器情報以外の機器情報に設定する。
【０２３４】
次に、第２機器情報ｓ２（ｉ）や第３機器情報ｓ３（ｉ）が変化した場合の動作について説明する。第１機器情報ｓ１（ｎ）が、図１７に示す第１機器情報データＳｄ１（ｏ１）と第１機器情報データＳｄ１（ｏ１＋ｐ１）の間である場合について説明する。図１５に示す制御ブロック２０８は、第２機器情報ｓ２（ｎ−１）が第２機器情報ｓ２（ｎ）へ変化したことを検出した場合、今回のフィルタ係数データＷＤｊ（ｎ）を機器情報データＳｄ１２３（ｏ１，ｌ２，ｌ３，ｎ）に対応した設定値Ｗｓ（ｏ１，ｌ２，ｌ３）、または機器情報データＳｄ１２３（ｏ１＋ｐ１，ｌ２，ｌ３，ｎ）に対応した設定値Ｗｓ（ｏ１＋ｐ１，ｌ２，ｌ３）へと置き換える。
【０２３５】
また、制御ブロック２０８は、第３機器情報ｓ３（ｎ−１）が第３機器情報ｓ３（ｎ）へ変化したことを検知した場合、今回のフィルタ係数データＷＤｊ（ｎ）を機器情報データＳｄ１２３（ｏ１，ｌ２，ｌ３，ｎ）に対応した設定値Ｗｓ（ｏ１，ｌ２，ｌ３）、または機器情報データＳｄ１２３（ｏ１＋ｐ１，ｌ２，ｌ３，ｎ）に対応した設定値Ｗｓ（ｏ１＋ｐ１，ｌ２，ｌ３）へと置き換える。
【０２３６】
ただし本例では、フィルタ係数データＷＤｊ（ｎ）のうちで、現時点における寄与割合ａｊ（ｎ）が小さい側のみを変更している。その結果、寄与割合ａｊ（ｎ）が大きい側のフィルタ係数Ｗｊ（ｎ）は適応制御が継続されるので、精度良く騒音Ｎ０を低減できる。
【０２３７】
たとえば、寄与割合ａ１（ｎ）が０．３であり、寄与割合ａ２（ｎ）が０．７であり、第２機器情報ｓ２（ｉ）が第２機器情報データＳｄ２（ｏ２）から第２機器情報データＳｄ２（ｏ２＋ｐ２）へと変化した場合、今回のフィルタ係数データＷＤ０（ｎ）を設定値Ｗｓ（ｏ１，ｏ２＋ｐ２，ｏ３）へと書き換える。なお、寄与割合ａ０（ｎ）と寄与割合ａ１（ｎ）とが共に０．５である場合、過去の寄与割合の変化傾向によって、どちらのフィルタ係数を変更するか決定している。たとえば、寄与割合ａ１（ｉ）側が増加する傾向であれば、今回のフィルタ係数データＷＤ０（ｎ）を設定値Ｗｓ（ｏ１，ｏ２＋ｐ２，ｏ３）へと書き換える。
【０２３８】
次に、第１機器情報ｓ１（ｉ）がある第１機器情報データＳｄ１（ｊ，ｎ−１）を超えて（またいで）変化し、かつ第２機器情報ｓ２（ｉ）あるいは第３機器情報ｓ３（ｉ）も変化したことを検知した場合について２個のフィルタ係数Ｗ０（ｉ），Ｗ１（ｉ）を有する場合で説明する。ただし実施の形態１同様に、３個以上のフィルタ係数Ｗｊ（ｉ）を有する場合を制限するものではない。このような場合、フィルタ係数Ｗｊ（ｉ）を、複数の機器情報ｓθ（ｉ）によって定められた設定値Ｗｓ（ｌθ）へと変更する。
【０２３９】
たとえば、第１機器情報ｓ１（ｎ）が第１機器情報データＳｄ１（ｏ１）を超えて（またいで）第１機器情報データＳｄ１（ｏ１）とＳｄ１（ｏ１＋ｐ１）の間へと変化し、かつ第２の機器情報ｓ２（ｎ）が第２機器情報データＳｄ２（ｏ２）から第２機器情報データＳｄ２（ｏ２＋ｐ２）へと変化した場合、機器情報データＳｄ１２３（ｏ１−ｐ１，ｏ２，ｏ３）に対応する今回のフィルタ係数データＷＤ０（ｎ）を機器情報データＳｄ１２３（ｏ１＋ｐ１，ｏ２＋ｐ２，ｏ３）に対応する設定値Ｗｓ（ｏ１＋ｐ１，ｏ２＋ｐ２，ｏ３）へと書き換える。その結果、機器情報データＳｄ１２３（ｏ１，ｏ２，ｏ３）に対応するフィルタ係数Ｗ１（ｎ）は適応制御が継続されるので、精度良く騒音Ｎ０を低減できる構成としてもよい。
【０２４０】
この場合、現時点からβ回目のステップ（ｎ＋β）では、機器情報データＳｄ１２３（ｏ１，ｏ２＋ｐ２，ｏ３）が選択され、少なくとも機器情報データＳｄ１２３（ｏ１，ｏ２，ｏ３）に対応するフィルタ係数データＷＤ１（ｎ）が設定値Ｗｓ（ｏ１，ｏ２＋ｐ２，ｏ３）へと書き換えられる。
【０２４１】
ただし、第２機器情報ｓ２（ｉ）あるいは第３機器情報ｓ３（ｉ）が非常に大きく変化したような場合、変化後の第２機器情報データＳｄ２（ｌ２）や第３機器情報データＳｄ３（ｌ３）が選択される。その結果、すべてのフィルタ係数データＷＤｊ（ｎ）は、変化後の２個の機器情報データＳｄ１２３（ｊ，ｌ２，ｌ３）に対応する変化後の２個の設定値Ｗｓ（ｊ，ｌ２，ｌ３）へと書き換えられる。そのために制御ブロック２０８は、第２機器情報ｓ２（ｉ）や第３機器情報ｓ３（ｉ）の変化量を検出している。なお本例における制御ブロック２０８では、第２機器情報ｓ２（ｉ）や第３機器情報ｓ３（ｉ）の変化量が規定値より大きいと判定した場合に、第２機器情報ｓ２（ｉ）あるいは第３機器情報ｓ３（ｉ）が大きく変化したと判定している。
【０２４２】
次に、変化後の第２機器情報ｓ２（ｉ）（あるいは第３機器情報ｓ３（ｉ））が、第２機器情報データＳｄ２（ｌ２）（あるいは、第３機器情報データＳｄ３（ｌ３））のいずれとも等しくない場合について、第２機器情報ｓ２（ｉ）を例に説明する。第２機器情報ｓ２（ｉ）が変化した場合、制御ブロック２０８は、変化後の補正値ｂθｊ（ｎ）（θ＝２）を記憶部１１へ出力する。制御ブロック２０８は、変化前の第２機器情報ｓ２（ｎ−１）から選択した第２機器情報データＳｄ２（ｌ２，ｎ−１）と、変化後の第２機器情報ｓ２（ｎ）から選択した第２機器情報データＳｄ２（ｌ２，ｎ）および、第２機器情報ｓ２（ｎ）に基づいて、補正値ｂθｊ（ｎ）（θ＝２）を決定している。そしてＬＭＳ演算部２０７では、算出された補正値ｂθｊ（ｎ）によって、変化前の第２機器情報ｓ２（ｎ−１）に対応した設定値Ｗｓ（ｌ１，ｌ２，ｌ３）あるいは変化後の第２機器情報ｓ２（ｉ）に対応した設定値Ｗｓ（ｌ１，ｌ２，ｌ３）のいずれか一方を補正してフィルタ係数データＷＤｊ（ｎ）として出力する。ここでは、第２機器情報ｓ２（ｉ）が変化した場合を例に説明したが、これに限定されず、第θ機器情報ｓθ（ｉ）が変化した場合も、上記と同様な動作によって、フィルタ係数データＷＤｊ（ｎ）を生成する。
【０２４３】
なお本実施の形態のＬＭＳ演算部２０７は、補正値ｂθｊ（ｎ）による補正を行っている。しかし、これはキャンセル信号生成ブロック２０５の調整部２０９が、実行しても良い。さらに、制御ブロック２０８が、この補正を行うことも可能である。
【０２４４】
補正値ｂθｊ（ｉ）は、第θ機器情報データＳｄθ（ｌθ）に基づいてフィルタ係数データＷＤｊ（ｉ）や設定値Ｗｓ（ｌθ）を補正する補正値である。すなわち、フィルタ係数Ｗｊ（ｉ）の個数は第１機器情報データＳｄ１（ｌ１）に関連する。したがって，それ以外の機器情報データＳｄθ（ｌθ）に基づく補正値ｂθ１（ｉ）や補正値ｂθ２（ｉ）は、同じ値とすることができる。
【０２４５】
以上のような構成により、記憶部１１に記憶させる第２機器情報データＳｄ２（ｌ２）や第３機器情報データＳｄ３（ｌ３）の個数、さらには設定値Ｗｓ（ｌ）の数を少なくできる。したがって、メモリサイズが増加することを抑制できる。さらに、このように第２機器情報データＳｄ２（ｌ２）や第３機器情報データＳｄ３（ｌ３）の個数を少なくしても、第２機器情報ｓ２（ｉ）や第３機器情報ｓ３（ｉ）の変化に対して良好に騒音Ｎ０を低減できる。
【０２４６】
なお対応テーブル２１１は、設定値Ｗｓ（ｌ）に対する第θ機器情報データＳｄθと対応する補正値ｂθｊ（ｉ）を記憶する構成としても良い。ただし設定値Ｗｓ（ｌ）に対する補正値ｂθｊ（ｉ）のテーブルは、第１機器情報データＳｄ１（ｌ１）以外の機器情報データＳｄθｊ（ｌθ）に対応する補正値ｂθｊ（ｌ）を格納する。この場合、制御ブロック２０８は、変化後の第θ機器情報ｓθ（ｎ）に対応する補正値ｂθｊ（ｎ）を記憶部１１から読み出す。そして、ＬＭＳ演算部２０７は、設定値Ｗｓ（ｌ１）に補正値ｂθｊ（ｎ）を乗じる。その結果、設定値Ｗｓ（ｌ）は、補正値ｂθｊ（ｎ）によって、変化後の第２機器情報ｓ２（ｎ）あるいは第３機器情報ｓ３（ｎ）に対応するように補正される。そして補正された設定値Ｗｓ（ｌ）が、今回のフィルタ係数データＷＤｊ（ｎ）となる。
【０２４７】
このような構成により、今回のフィルタ係数データＷＤｊ（ｎ）の算出は、簡単な演算によって算出できる。したがって、サンプリング周期Ｔｓを早くすることが可能となる。加えて、補正値ｂθｊ（ｌθ）を記憶させるだけでよいので、記憶部１１の記憶領域の容量は小さくできる。
【０２４８】
また本例のＬＭＳ演算部２０７は、設定値Ｗｓ（ｌ）に補正値ｂ２ｊ（ｎ）を乗じて今回のフィルタ係数データＷＤｊ（ｎ）を得ている。しかし、ＬＭＳ演算部２０７は、補正値ｂ２ｊ（ｉ）と補正値ｂθｊ（ｉ）とによって設定値Ｗｓ（ｌ）を補正し、フィルタ係数Ｗｊ（ｉ）やフィルタ係数データＷＤｊ（ｉ）を得ても良い。この場合、たとえば設定値Ｗｓ（ｌ）に補正値ｂθｊ（ｉ）を乗じるか、あるいは加減算する。なお補正値ｂ２ｊ（ｉ）は第１機器情報ｓ１（ｉ）と第２機器情報ｓ２（ｉ）とによって決定される。補正値ｂθｊ（ｉ）は、第２機器情報ｓ２（ｉ）と第３機器情報ｓ３（ｉ）とによって、あるいは、第１機器情報ｓ１（ｉ）と第３機器情報ｓ３（ｉ）とによって決定される。
【０２４９】
あるいは、他の例の対応テーブル２１１は、設定値Ｗｓ（ｌ１，ｌ２，ｌ３）の補正値ｂ１２３（ｌ１，ｌ２，ｌ３）を記憶させておいても良い。すなわち、設定値Ｗｓ（ｌ１，ｌ２，ｌ３）の補正値ｂ１２３（ｌ１，ｌ２，ｌ３）は、第１機器情報データＳｄ１（ｌ１）と第２機器情報データＳｄ２（ｌ２）と第３機器情報データＳｄ３（ｌ３）に対応する機器情報データＳｄ１２３（ｌ１，ｌ２，ｌ３）として記憶される。この場合、対応テーブル２１１の基準となるシート（第３機器情報データＳｄ３（ｌ３））を決定し、この決定した基準となるシートの規準列（第２機器情報データＳｄ２（ｌ２））を決定しておく。なお、この規準列に対してのみ、第１機器情報データＳｄ１（ｌ１）に対応して設定値Ｗｓ（ｌ１，ｌ２，ｌ３）を記憶しておいても良い。そして、規準列における設定値Ｗｓ（ｌ１，ｌ２，ｌ３）の補正値ｂ１２３（ｌ１，ｌ２，ｌ３）は１とする。
【０２５０】
また他の例の対応テーブル２１１は、機器情報データＳｄ１２３（ｌ１，ｌ２，ｌ３）と対応させて補正値ｂ１２３（ｌ１，ｌ２，ｌ３）を記憶する構成としても良い。この場合、制御ブロック２０８は、第２、第３機器情報が変わったときに、選択するシートや列を変えて、その位置の補正値ｂ１２３（ｌ１，ｌ２，ｌ３）を読み取る。そして制御ブロック２０８は、設定値Ｗｓ（ｌ１，ｌ２，ｌ３）に補正値ｂ１２３（ｌ１，ｌ２，ｌ３）を乗じて今回のフィルタ係数Ｗｊ（ｎ）やフィルタ係数データＷＤｊ（ｎ）を算出する。このような構成の場合、記憶部１１には補正値ｂ１２３（ｌ１，ｌ２，ｌ３）を記憶させるだけでよいので、記憶部１１の記憶領域の容量を小さくできる。
【０２５１】
さらに、他の例の対応テーブル２１１は、第１機器情報ｓ１（ｉ）と第２機器情報ｓ２（ｉ）と第３機器情報ｓ３（ｉ）のうちの２つの機器情報ｓθ（ｉ）に対応して設定値Ｗｓ（ｉ）を記憶し、残りの１個の機器情報ｓθ（ｉ）に対しては補正値ｂθｊ（ｉ）を記憶させておく構成としても良い。あるいは、対応テーブル２１１は、θ個の機器情報ｓθ（ｉ）のうちから２つの機器情報ｓθ（ｉ）を選択する組み合わせの数の対応テーブルシート２１１ｃを設けても良い。
【０２５２】
本実施の形態において、上記補正はＬＭＳ演算部２０７において行っているが、キャンセル信号生成ブロック２０５における調整部２０９において補正しても良い。あるいは、制御ブロック２０８において補正を行うことも可能である。
【０２５３】
次に、実施の形態２における第２の例のキャンセル信号生成ブロック２１５について説明する。図１８は、本例のキャンセル信号生成ブロック２１５のブロック図である。キャンセル信号生成ブロック２１５は、調整部２１９と複数（Ｇ個）のＡＤＦ部５ｇ、（ｇ＝０，１，・・・，Ｇ−１）を含む。さらに調整部２１９は、フィルタ係数調整部２１９ａと合成部２１９ｂを含む。そして合成部２１９ｂは、ＡＤＦ部５ｇの出力信号を合成して出力端子４２へ出力する。
【０２５４】
フィルタ係数調整部２１９ａは、フィルタ係数Ｗｇ（ｎ）に基づいて、ＡＤＦ部５ｇで用いるフィルタ係数Ｗｇ（ｎ）を生成する。そのために、フィルタ係数調整部２１９ａは、入力したフィルタ係数Ｗｇ（ｎ）に寄与割合ａｇ（ｎ）とレベル調整係数α（ｎ）を乗じる。まず、ＡＤＦ部５ｇの数Ｇと、ＬＭＳ演算部２０７において算出されるフィルタ係数Ｗｊ（ｎ）の数Ｊとが等しい場合について説明する。この場合、フィルタ係数調整部２１９ａは、（数２４）に示すようにして、フィルタ係数Ｗｇ（ｎ）を生成している。
【０２５５】
【数２４】
2014115533.tif 000026
【０２５６】
なお、本例のＡＤＦ部５ｇの数は、ＡＤＦ部５０〜５２の３個としたが、これに限らず２個あるいは４個以上としても構わない。たとえばＧ個のＡＤＦ部５ｇを用いる場合、この中の２個のフィルタ係数（たとえばＷ０（ｉ）、Ｗ１（ｉ））は、上記と同じように手順で処理される。そして、それ以外のＡＤＦ部５ｇのフィルタ係数Ｗｇ（ｉ）は、制御ブロック２０８で決定された設定値Ｗｓ（ｌ）が使用される。なおこの場合、たとえばＡＤＦ部５０、ＡＤＦ部５１以外の寄与割合ａｊ（ｉ）はすべて０とする。
【０２５７】
このような構成を用いる場合、ＡＤＦ部５ｇのそれぞれは畳み込み計算を行うので演算量が多くなる。そこでこの構成を用いる場合、能動騒音低減装置２０４は、並列処理が可能なＣＰＵやＤＳＰなどを使用して構成すると良い。その結果、サンプリング周期Ｔｓが、長くなることも抑制できる。
【０２５８】
次に、ＡＤＦ部５ｇの数Ｇが、ＬＭＳ演算部２０７において算出されるフィルタ係数Ｗｊ（ｎ）の数Ｊ＝ｈｇより小さい場合について説明する。この場合、フィルタ係数調整部２１９ａは、寄与割合ａｊ（ｎ）、レベル調整係数α（ｎ）、および複数個のフィルタ係数Ｗｊ（ｎ）を用いて、フィルタ係数Ｗｇ（ｎ）を算出する。そして、フィルタ係数調整部２１９ａは、たとえば（数２５）に示すようにして、Ｇ個のフィルタ係数Ｗｇ（ｎ）を生成する。すなわち、フィルタ係数調整部２１９ａは、連続する２個以上のフィルタ係数Ｗｊ（ｎ）を寄与割合ａｊ（ｎ）によって重み付け加算し、ｈｇ個のフィルタ係数Ｗｊ（ｎ）からＧ個のフィルタ係数Ｗｇ（ｎ）を生成する。
【０２５９】
【数２５】
2014115533.tif 000027
【０２６０】
たとえばキャンセル信号生成ブロック２１５が、３個のＡＤＦ部５０、５１、５２で構成されており、制御ブロック２０８が、４個の機器情報データＳｄ（ｊ，ｌ）を選択する場合について説明する。以下、機器情報ｓ（ｉ）として自動車の速度ｖ（ｎ），機器情報データＳｄθ（ｌθ）として速度情報データｖｄ（ｌ）を選択した場合を例に説明する。
【０２６１】
自動車の速度ｖ（ｎ）が１７ｋｍ／ｈである場合、ＡＤＦ部５０のフィルタ係数Ｗ０（ｉ）は、速度情報データｖｄ（１５）と寄与割合ａ０によって決定される。一方、ＡＤＦ部５１のフィルタ係数Ｗ１（ｉ）は、速度情報データｖｄ（２０）、ｖｄ（２５）を、寄与割合ａ１、ａ２によって重み付け加算して算出される。さらに、ＡＤＦ部５２のフィルタ係数Ｗ２（ｉ）は、速度情報データｖｄ（３０）と寄与割合ａ３によって決定する。
【０２６２】
本例のフィルタ係数調整部２１９ａは、フィルタ係数Ｗ１（ｉ）を２個の機器情報データＳｄ（ｊ，ｉ）によって算出しているが、いずれのフィルタ係数Ｗｇ（ｉ）を複数個の機器情報データＳｄ（ｊ，ｉ）によって算出してもかまわない。また、フィルタ係数調整部２１９ａは、フィルタ係数Ｗｇ（ｉ）を３個以上の機器情報データＳｄ（ｊ，ｉ）によって算出してもかまわない。
【０２６３】
ＡＤＦ部５ｇのそれぞれには参照信号ｘ（ｉ）が入力される。その結果、ＡＤＦ部５ｇは、フィルタ係数Ｗｇ（ｉ）によってフィルタ出力信号ｙｇ（ｉ）を出力する。そして、合成部２１９ｂはＡＤＦ部５ｇから出力されたフィルタ出力信号ｙｇ（ｉ）を加算（合成）し、キャンセル信号ｙ（ｉ）を出力する。
【０２６４】
以上のような構成により、制御ブロック２０８が参照信号ｘ（ｉ）のレベルを小さいと判定した場合、キャンセル信号ｙ（ｉ）のレベルを小さくするように調整する。従って、実施の形態１と同じく、参照信号ｘ（ｉ）のレベルが小さい場合でも、異音の発生を抑制できる。
【０２６５】
なお、制御ブロック２０８は、実施の形態１と同じく、レベル調整係数α（ｉ）を生成している。そして、制御ブロック２０８は、レベル調整係数α（ｉ）をフィルタ係数調整部２１９ａへ供給する。その結果、フィルタ係数調整部２１９ａは、レベル調整係数α（ｉ）を用いたキャンセル信号ｙ（ｉ）のレベル調整と、寄与割合ａｊ（ｉ）を用いたフィルタ係数Ｗｇ（ｉ）の補正を行う。しかし、調整部２１９ａは、フィルタ係数Ｗｊ（ｉ）に対して寄与割合ａｊ（ｉ）による補正を行う調整部と、キャンセル信号ｙ（ｉ）のレベル調整を行う調整部とに分けても良い。この場合、フィルタ係数調整部２１９ａは、フィルタ係数Ｗｊ（ｉ）を寄与割合ａｊ（ｉ）のみによって補正を行う。一方、キャンセル信号ｙ（ｉ）のレベル調整は、ＡＤＦ部５ｇと合成部２１９ｂとの間、もしくは合成部２１９ｂと出力端子４２との間のどちらか、あるいは、参照信号入力端子４１とＡＤＦ部５ｇの間に設けられた実施の形態１の各例の調整部９、１３９、１４９、１５９、１６９、１７９のいずれかで行っても良い。
【０２６６】
なお、ＡＤＦ部５ｇに代えてキャンセル信号生成ブロック１６５、１７５のいずれかを用いても良い。また、ＡＤＦ部５ｇに代えてキャンセル信号生成ブロック１６５を用い、合成部１６９ｃと合成部２１９ｂが共に加算演算を行う場合、ＡＤＦ部５ｇの出力と補正信号生成部１６９ｂの出力は直接に合成部２１９ｂへ供給する構成としても良い。この場合、合成部２１９ｂが、これらの信号を一気に加算する。そして、このような構成とすることによって、合成部１６９ｃは、不要とできる。
【０２６７】
ＡＤＦ部５ｇに代えてキャンセル信号生成ブロック１７５を用いる場合、合成部２１９ｂが合成部１７９ｃを含む構成としても良い。
【０２６８】
次に、本実施の形態の第３の例のキャンセル信号生成ブロック２２５について説明する。図１９は、キャンセル信号生成ブロック２２５のブロック図である。キャンセル信号生成ブロック２２５は、複数のＡＤＦ部５ｊと調整部２２９を含む。そして、これらすべてのＡＤＦ部５ｊに対して参照信号ｘ（ｉ）が入力される。なお本例の場合、これらのＡＤＦ部５ｊのそれぞれは、ＬＭＳ演算部２０７によって算出されたフィルタ係数Ｗｊ（ｉ）がそのまま供給される。
【０２６９】
調整部２２９は、ＡＤＦ部５ｊと図１５に示す出力端子４２との間に設けられる。そして調整部２２９は、（数２６）に基づいて、キャンセル信号ｙ（ｉ）を出力する。すなわち、調整部２２９は、ＡＤＦ部５ｊの出力を寄与割合ａｊ（ｉ）およびレベル調整係数α（ｎ）に応じて、ＡＤＦ部５ｊの出力を加算（合成）し、キャンセル信号ｙ（ｉ）を出力する。なお、本例のＡＤＦ部５ｊの数は３個としたが、これに限らず２個あるいは４個以上としても構わない。
【０２７０】
【数２６】
2014115533.tif 000028
【０２７１】
なお調整部２２９は、レベル調整係数α（ｉ）を用いて、キャンセル信号ｙ（ｉ）のレベル調整を行う。かつ調整部２２９は、寄与割合ａｊ（ｉ）を用いて、キャンセル信号ｙ（ｉ）におけるフィルタ係数Ｗ（ｉ）の寄与度の調整も行っている。しかし、調整部２２９は、フィルタ係数Ｗｊ（ｎ）に対して寄与割合ａｊ（ｉ）による補正を行う調整部と、キャンセル信号ｙ（ｎ）のレベル調整を行う調整部とに分けても良い。この場合、調整部２２９は、フィルタ係数Ｗｊ（ｉ）を寄与割合ａｊ（ｉ）のみによって補正を行う。一方、キャンセル信号ｙ（ｉ）のレベル調整は、ＡＤＦ部５ｊと調整部２２９との間、もしくは調整部２２９と出力端子４２との間のどちらかに設けられた実施の形態１の各例の調整部９、１３９、１４９、１５９、１６９、１７９のいずれかによって行うこともできる。あるいは、参照信号入力端子４１とＡＤＦ部５ｊの間に実施の形態１の各例の調整部９、１３９、１４９、１５９、１６９、１７９のいずれかを設ける構成としても良い。
【０２７２】
またＡＤＦ部５ｊに代えて、キャンセル信号生成ブロック１６５、１７５、のいずれかを用いても良い。なおＡＤＦ部５ｊに代えてキャンセル信号生成ブロック１６５を用い、合成部１６９ｃと合成部２２９ｂが共に加算演算を行う場合、ＡＤＦ部５ｊの出力と補正信号生成部１６９ｂの出力は、直接に合成部２２９ｂへ供給する構成としても良い。そして合成部２２９ｂは、これらの信号を一気に加算する。この構成とすることによって、合成部１６９ｃは不要とできる。
【０２７３】
ＡＤＦ部５ｊに代えてキャンセル信号生成ブロック１７５を用いる場合、調整部２２９は合成部１７９ｃを含む構成としても良い。
【０２７４】
次に、本実施の形態の第４の例のＬＭＳ演算部２３７について説明する。図１５に示す本例のＬＭＳ演算部２３７は、（数２７）に示すようにして、次回のステップのフィルタ係数Ｗｊ（ｎ＋１）を生成する。すなわち、次回のフィルタ係数Ｗｊ（ｎ＋１）は、準備した濾波参照信号Ｒ（ｎ）と現時点での誤差信号ｅ（ｎ）とステップサイズパラメータμとＬＭＳ演算部２３７で前回に算出されたフィルタ係数Ｗｊ（ｎ）と補正値ｂｊ（ｎ）によって算出される。なお本例の場合、フィルタ係数データＷＤｊ（ｉ）は使用しないので、算出不要である。したがって、記憶部１１の容量は小さくできる。
【０２７５】
【数２７】
2014115533.tif 000029
【０２７６】
ＬＭＳ演算部２３７の動作について説明する。図４に示すＬＭＳ演算ステップ６０６では、次回のキャンセル信号生成ステップ６０７で用いるフィルタ係数Ｗｊ（ｎ＋１）を算出する。その結果、現時点のキャンセル信号生成ステップ６０７で用いたフィルタ係数Ｗｊ（ｎ）は、ＬＭＳ演算ステップ６０６で算出された新たなフィルタ係数Ｗｊ（ｎ＋１）へと更新される。そのために、ＬＭＳ演算ステップ６０６では、フィルタ係数Ｗｊ（ｎ＋１）のみを生成して、記憶部１１へ記憶する。フィルタ係数演算ステップ６０６ｂでは、（数２７）に示すようにして、次回のフィルタ係数Ｗｊ（ｎ＋１）を算出する。なお、フィルタ係数Ｗｊ（ｎ＋１）は、次回のキャンセル信号生成ステップ６０７で用いるフィルタ係数である。フィルタ係数Ｗｊ（ｎ＋１）は、現時点の誤差信号ｅ（ｎ）、濾波参照信号Ｒ（ｎ）とステップサイズパラメータμとを用いて算出する。なお、濾波参照信号Ｒ（ｎ）は、Ｃｈａｔ生成ステップ５０４によって算出された信号である。
【０２７７】
（実施の形態３）
図２０は本発明の実施の形態３におけるマルチチャンネル能動騒音低減システム３０１のブロック図である。図２１はマルチチャンネル能動騒音低減システム３０１が搭載された機器３０２の概略図である。図２０と図２１において、図１や図２に示す能動騒音低減システム１０１や自動車１０２と同じ部分には同じ参照符号を付す。
【０２７８】
実施の形態１の能動騒音低減システム１０１は、１つの参照信号源１と１つのキャンセル音源２と１つの誤差信号源３および能動騒音低減装置４を備える。一方、本実施の形態のマルチチャンネル能動騒音低減システム３０１は、マルチチャンネル能動騒音低減装置３０４を用いる。マルチチャンネル能動騒音低減装置３０４は、１つ以上の参照信号源１ξと１つ以上のキャンセル音源２ηと１つ以上の誤差信号源３ζとを用いて、空間Ｓ１の騒音を低減する。ここで，ξは参照信号源１の数，ηはキャンセル音源の数，ζは誤差信号源の数をそれぞれ表している。以下、これらの添え字が付される場合には、それぞれの信号源と関連していることを示している。
【０２７９】
以下、４つの参照信号源１０〜１３と、４つのキャンセル音源２０〜２３と、４つの誤差信号源３０〜３３を備えたマルチチャンネル能動騒音低減システム３０１を例にとって説明する。
【０２８０】
本例のマルチチャンネル能動騒音低減システム３０１は、４つのマルチチャンネル能動騒音低減装置３０４０〜３０４３を備える。また、マルチチャンネル能動騒音低減装置３０４ηは、４つの能動騒音低減装置３０４０η〜３０４３ηと、信号加算部３１３ηをさらに備えている。信号加算部３１３ηは、これらの能動騒音低減装置３０４ξηからの出力信号を加算し、信号ｙη（ｉ）を出力する。また、マルチチャンネル能動騒音低減システム３０１は、参照信号源１ξと対応して参照信号ｘξ（ｉ）の信号レベルＬｘξ（ｉ）を検出するレベル検出部３１０ξも備えている。
【０２８１】
なお、参照信号源１ξとキャンセル音源２ηと誤差信号源３ζの数は４個としているが、これらの数は４個に限らない。またこれらの数は、互いに異なっていてもよい。
【０２８２】
まず、キャンセル音源２ηからキャンセル音Ｎ１ηを放射する、マルチチャンネル能動騒音低減装置３０４ηの動作を説明する。マルチチャンネル能動騒音低減装置３０４ηは、能動騒音低減装置３０４ξηを含む。なお、本例の能動騒音低減装置３０４ξηは、実施の形態１あるいは実施の形態２におけるいずれのキャンセル信号生成ブロックを用いても構わない。
【０２８３】
能動騒音低減装置３０４０η〜３０４３ηは、参照信号源１０〜１３から出力される参照信号ｘ０（ｉ）〜ｘ３（ｉ）が入力されて、キャンセル信号ｙ０η（ｉ）〜ｙ３η（ｉ）を出力する。
【０２８４】
信号加算部３１３ηは、これら４つのキャンセル信号ｙξη（ｉ）を加算し、キャンセル信号ｙη（ｉ）を出力する。そして、マルチチャンネル能動騒音低減装置３０４ηから出力されたキャンセル信号ｙη（ｉ）は、キャンセル音源２ηへと供給される。この構成により、キャンセル音源２ηは、キャンセル信号ｙη（ｉ）に対応したキャンセル音Ｎ１ηを放射する。
【０２８５】
能動騒音低減装置３０４ξηは、キャンセル信号生成ブロック３０５ξηとＣｈａｔ部３０６ξηζとＬＭＳ演算部３０７ξηと制御ブロック３０８ξηとレベル検出部３１０ξを含む。
【０２８６】
キャンセル信号生成ブロック３０５ξηは、少なくともＡＤＦ部５ξηを含み、現時点のキャンセル信号ｙξη（ｉ）を求める。すなわちキャンセル信号ｙξη（ｉ）は、フィルタ係数Ｗξη（ｉ）と参照信号ｘξ（ｉ）を用いて求める。なお、フィルタ係数Ｗξη（ｉ）はＬＭＳ演算部３０７ξηが算出する。さらにキャンセル信号生成ブロック３０５ξηは、制御ブロック３０８ξηの出力に基づいて、キャンセル信号ｙξη（ｉ）のレベルを調整する。
【０２８７】
Ｃｈａｔ部３０６ξηζは、模擬音響伝達特性データＣ＾ηζによって参照信号ｘξ（ｉ）を補正し、濾波参照信号ｒξηζ（ｉ）を生成する。そして、Ｃｈａｔ部３０６ξηζは、生成した濾波参照信号ｒξηζ（ｉ）をＬＭＳ演算部３０７ξηへ出力する。ＬＭＳ演算部３０７ξηは、ＡＤＦ部５ξηで用いるフィルタ係数Ｗξη（ｉ）を算出する。
【０２８８】
レベル検出部３１０ξは、参照信号ｘξ（ｉ）の信号レベルＬｘξ（ｉ）を検出し、制御ブロック３０８ξηへと出力する。
【０２８９】
制御ブロック３０８ξηは、レベル検出部３１０ξで検出された信号レベルＬｘξ（ｉ）を判定する。そして制御ブロック３０８ξηが信号レベルＬｘξ（ｉ）を小さいと判定した場合、能動騒音低減装置３０４ξηはキャンセル信号ｙξη（ｉ）のレベルを小さくする。
【０２９０】
実施の形態１の模擬音響伝達特性データＣ＾は、図１に示すように、キャンセル信号生成ブロック１０５からキャンセル信号ｙ（ｉ）が出力されてから、誤差信号ｅ（ｉ）としてＬＭＳ演算部７へ到達するまでの間の信号伝達経路の音響伝達特性を模擬したデータを用いる。一方、本実施の形態の模擬音響伝達特性データＣ＾ηζは、キャンセル信号生成ブロック３０５ξηからＬＭＳ演算部３０７ξηまでの間の伝達特性を模擬した音響伝達特性である。本実施の形態の模擬音響伝達特性データＣ＾ηζは、（数２８）に示すように、Ｎｃ個の模擬音響伝達特性データｃ＾ηζによるＮｃ行１列のベクトルとして表される。したがって、本例の場合、模擬音響伝達特性データｃ＾ηζは、１６個の模擬音響伝達特性データｃ＾ηζによって構成されている。なお、模擬音響伝達特性データＣ＾ηζは、時間で変動する値としても良い。
【０２９１】
【数２８】
2014115533.tif 000030
【０２９２】
参照信号Ｘξ（ｎ）は、（数２９）に示すように、Ｎｃ個の参照信号ｘξ（ｉ）によるＮｃ行１列のベクトルとして表される。すなわち参照信号Ｘξ（ｎ）は、現時点のｎ番目のステップの参照信号ｘξ（ｎ）から（Ｎｃ−１）ステップ分過去の参照信号ｘξ（ｎ−（Ｎｃ−１））までの参照信号によって構成される。
【０２９３】
【数２９】
2014115533.tif 000031
【０２９４】
Ｃｈａｔ部３０６ξηζは、参照信号源１ξに接続されて、参照信号ｘξ（ｎ）が入力される。Ｃｈａｔ部３０６ξηζは、（数３０）に示すように、濾波参照信号ｒξηζ（ｎ）を出力する。
【０２９５】
【数３０】
2014115533.tif 000032
【０２９６】
濾波参照信号Ｒξηζ（ｎ）は、（数３１）に示すように、Ｎ行１列のベクトルとして表される。すなわち、濾波参照信号Ｒξηζ（ｎ）は、現時点から（Ｎ−１）個のステップ分の過去までのＮ個の濾波参照信号ｒξηζ（ｎ）によって構成される。
【０２９７】
【数３１】
2014115533.tif 000033
【０２９８】
誤差信号源３ζは、空間Ｓ１で取得した残留音に対応する誤差信号ｅζ（ｎ）を出力する。キャンセル信号生成ブロック３０５を実施の形態１におけるキャンセル信号生成ブロック１０５〜１７５によって構成した場合、ＬＭＳ演算部３０７ξηは、（数３２）に示すように、フィルタ係数Ｗξη（ｎ＋１）を生成する。すなわち、フィルタ係数Ｗξη（ｎ＋１）は、現時点の誤差信号ｅζ（ｎ）と濾波参照信号ｒξηζ（ｎ）とステップサイズパラメータμξηζによって生成される。
【０２９９】
【数３２】
2014115533.tif 000034
【０３００】
また、フィルタ係数Ｗξη（ｎ＋１）は、（数３３）に示すように、制御ブロック３０８ξηから出力されるレベル調整係数αξ（ｎ）を用いて、生成することもできる。
【０３０１】
【数３３】
2014115533.tif 000035
【０３０２】
このような構成とすることにより、次回のフィルタ係数Ｗξη（ｎ＋１）は、誤差信号ｅζ（ｎ）と濾波参照信号Ｒξηζ（ｎ）とステップサイズパラメータμξηζおよびレベル調整係数αξ（ｎ）に基づいて現時点のフィルタ係数Ｗξη（ｎ）を更新して作成される。したがって、キャンセル信号ｙξη（ｎ）のレベルが小さくなるように調整された場合、フィルタ係数Ｗξη（ｎ＋１）の値が急激に変化することを抑制できる。
【０３０３】
さらに、誤差信号ｅζ（ｎ）、濾波参照信号Ｒξηζ（ｎ）、ステップサイズパラメータμξηζ、レベル調整係数αξ（ｎ）のうちの少なくとも１つ上を０にすることもできる。このような構成とすることにより、フィルタ係数Ｗξη（ｎ＋１）が誤って大きな値に更新されることや、参照信号ノイズｘｚξ（ｉ）に基づく値に更新されることを防止できる。
【０３０４】
レベル検出部３１０ξには、参照信号源１ξ〜ｘξ（ｎ）が入力される。そしてレベル検出部３１０ξは、参照信号ｘξ（ｎ）の信号レベルＬｘξ（ｎ）を検知し、検知した信号レベルＬｘξ（ｎ）を制御ブロック３０８ξηに出力する。
【０３０５】
制御ブロック３０８ξηは、入力された信号レベルＬｘξ（ｎ）があらかじめ定められた値以下であるかを判定する。そして、参照信号ｘξ（ｎ）の信号レベルＬｘξ（ｎ）の値があらかじめ定められた値以下である場合に、制御ブロック３０８ξηは参照信号ｘξ（ｎ）のレベルが小さいと判定している。そして制御ブロック３０８ξηは信号レベルＬｘξ（ｎ）が小さいと判定した場合に、キャンセル信号ｙξη（ｎ）のレベルを調整するための制御信号をキャンセル信号生成ブロック３０５ξηへ出力する。
【０３０６】
本例のキャンセル信号生成ブロック３０５ξηは、実施の形態１におけるキャンセル信号生成ブロック１０５〜１７５を使用することができる。以下のキャンセル信号生成ブロック３０５ξηは、キャンセル信号生成ブロック１０５を使用した場合を一例として説明する。
【０３０７】
この場合、キャンセル信号生成ブロック３０５ξηはＡＤＦ部５ξηと調整部３０９ξηを含む。ＡＤＦ部５ξηは、（数３４）に示されるように、参照信号Ｘξ（ｎ）に基づいて、キャンセル信号ｙξη（ｎ）を生成する。
【０３０８】
【数３４】
2014115533.tif 000036
【０３０９】
調整部３０９ξηは、（数３５）に示すように、キャンセル信号ｙξη（ｎ）を調整する。そのために、調整部３０９ξηは、キャンセル信号ｙξη（ｎ）に制御ブロック３０８ξηから出力されるレベル調整係数αξ（ｎ）を乗じる。
【０３１０】
【数３５】
2014115533.tif 000037
【０３１１】
制御ブロック３０８ξηは、信号レベルＬｘξ（ｎ）があらかじめ定められた値以下である場合、キャンセル信号ｙξη（ｎ）を小さくする旨の制御信号をキャンセル信号生成ブロック３０５ξηへ出力する。たとえば、制御ブロック３０８ξηは、信号レベルＬｘξ（ｎ）があらかじめ定められた値より大きい場合、レベル調整係数αξ（ｎ）の値として１を出力する。一方、制御ブロック３０８ξηは、信号レベルＬｘξ（ｎ）があらかじめ定められた値以下である場合、レベル調整係数αξ（ｎ）の値を０≦αξ（ｎ）＜１の範囲で調整する。なお本実施の形態の制御ブロック３０８ξηは、能動騒音低減装置３０４ξηのそれぞれに設けられているが、能動騒音低減装置３０４ξηのそれぞれには設けなくてもよく、レベル検出部３１０ξに対応する制御ブロック３０８ξを設けてもかまわない。
【０３１２】
信号加算部３１３ηは、キャンセル信号ｙη（ｎ）を生成する。キャンセル信号ｙη（ｎ）は、（数３５）で得られたキャンセル信号ｙξη（ｎ）を、（数３６）で示すように、合計することによって生成される。
【０３１３】
【数３６】
2014115533.tif 000038
【０３１４】
以上のように、マルチチャンネル能動騒音低減システム３０１は、（数３２）や（数３３）に基づいて、サンプリング周期Ｔｓごとにキャンセル信号生成ブロック３０５ξηのフィルタ係数Ｗξη（ｉ）を更新する。この構成により、マルチチャンネル能動騒音低減システム３０１は、誤差信号源３ζの位置で騒音Ｎ０を打ち消す最適なキャンセル信号ｙη（ｉ）を求めることができる。その結果、空間Ｓ１内での騒音Ｎ０を低減することができる。
【０３１５】
なお、本実施の形態の制御ブロック３０８ξηは、参照信号ｘξ（ｉ）ごとに信号レベルＬｘξ（ｉ）の大きさを判定し、対応したキャンセル信号ｙξη（ｉ）の大きさを調整している。しかし制御ブロック３０８ξηは参照信号ｘξ（ｉ）の代表値によって判定しても良い。たとえば、代表値は、複数の参照信号ｘξ（ｉ）の中の１つ以上の参照信号ｘξ（ｉ）を用いても良い。また、代表値は、１つ以上の参照信号ｘξ（ｉ）を平均して得ても良い。そして制御ブロック３０８ξηは、これらの代表値が小さいと判定した場合に、複数のキャンセル信号ｙξη（ｉ）を調整してもよい。これらの場合、すべてを能動騒音低減装置３０４ξηごとに調整する必要はなく、たとえば信号加算部３１３ηに調整部３０９ξηの機能を持たせても良い。
【０３１６】
次に、キャンセル信号生成ブロック３０５ξηが、実施の形態２におけるキャンセル信号生成ブロック２０５によって構成される場合の例について説明する。この場合、ＬＭＳ演算部３０７ξηは、（数３７）に示すようにして、フィルタ係数Ｗξηｊ（ｎ＋１）と、フィルタ係数データＷＤξηｊ（ｎ＋１）を生成する。すなわち、フィルタ係数Ｗξηｊ（ｎ＋１）とフィルタ係数データＷＤξηｊ（ｎ＋１）は、現時点のｎ番目のステップで誤差信号ｅζ（ｎ）、濾波参照信号Ｒξηζ（ｎ）、ステップサイズパラメータμξηζおよび、補正値ｂξｊ（ｎ）によって生成される。補正値ｂξｊ（ｎ）は、制御ブロック３０８ξηにより決定された補正値である。
【０３１７】
【数３７】
2014115533.tif 000039
【０３１８】
キャンセル信号生成ブロック３０５ξηは、（数３８）のようにして、フィルタ係数Ｗξη（ｎ）を算出している。すなわち、フィルタ係数Ｗξη（ｎ）は、フィルタ係数Ｗξηｊ（ｎ＋１）、寄与割合ａξηｊ（ｎ）と、レベル調整係数αξ（ｎ）によって算出される。なお、フィルタ係数Ｗξηｊ（ｎ＋１）は、ＬＭＳ演算部３０７ξηによって生成される。また、寄与割合ａξηｊ（ｎ）とレベル調整係数αξ（ｎ）は、制御ブロック３０８ξηによって算出される。
【０３１９】
【数３８】
2014115533.tif 000040
【０３２０】
以上のように、マルチチャンネル能動騒音低減システム３０１は、（数３８）に基づいて、サンプリング周期Ｔｓごとにキャンセル信号生成ブロック３０５ξηのフィルタ係数Ｗｊξη（ｉ）を更新する。この構成により、マルチチャンネル能動騒音低減システム３０１は、誤差信号源３ζの位置で騒音Ｎ０を打ち消す最適なキャンセル信号ｙη（ｉ）を求めることができる。その結果、空間Ｓ１内での騒音Ｎ０を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【０３２１】
本発明にかかる能動騒音低減装置は、騒音Ｎ０のレベルが小さくなる方向へ変化した場合においても異音の発生を抑制できるという効果を有し、自動車などの機器等に用いると有用である。
【符号の説明】
【０３２２】
１    参照信号源
２    キャンセル音源
３    誤差信号源
４    能動騒音低減装置
５    適応フィルタ部
６    模擬音響伝達特性データフィルタ部
７    最小二乗平均演算部
８    制御ブロック
９    調整部
１０    レベル検出部
１１    記憶部
４１    参照信号入力端子
４２    出力端子
４３    誤差信号入力端子
４４    機器情報入力端子
１０１    能動騒音低減システム
１０２    自動車
１０５    キャンセル信号生成ブロック
１１５    キャンセル信号生成ブロック
１２０    レベル検出部
１２０ａ    ハイパスフィルタ
１２０ｂ    ノイズレベル検出器
１２８    制御ブロック
１３５    キャンセル信号生成ブロック
１３９    調整部
１４５    キャンセル信号生成ブロック
１４９    調整部
１５５    キャンセル信号生成ブロック
１５９    調整部
１５９ａ    処理選択部
１５９ｂ    ローパスフィルタ
１６５    キャンセル信号生成ブロック
１６９    調整部
１６９ａ    ハイパスフィルタ
１６９ｂ    補正信号生成部
１６９ｃ    合成部
１６９ｄ    位相調整部
１７５    キャンセル信号生成ブロック
１７９    調整部
１７９ｃ    合成部
１７９ｄ    位相調整部
２０１    能動騒音低減システム
２０２    自動車
２０４    能動騒音低減装置
２０５    キャンセル信号生成ブロック
２０７    ＬＭＳ演算部
２０８    制御ブロック
２０９    調整部
２１１    対応テーブル
２１１ａ    第１機器情報データ群
２１１ｂ    第２機器情報データ群
２１１ｃ    対応テーブルシート
２１２    機器情報源
２１５    キャンセル信号生成ブロック
２１９    調整部
２１９ａ    フィルタ係数調整部
２１９ｂ    合成部
２２５    キャンセル信号生成ブロック
２２９    調整部
３０１    マルチチャンネル能動騒音低減システム
３０２    機器
３０４    マルチチャンネル能動騒音低減装置
３０５    キャンセル信号生成ブロック
３０６    模擬音響伝達特性データフィルタ部
３０７    ＬＭＳ演算部
３０８    制御ブロック
３０９    調整部
３１０    レベル検出部
３１３    信号加算部
Ｎ０    騒音
Ｎ１    キャンセル音
Ｓ１    空間
【図１】
2014115533.tif 000041
【図２】
2014115533.tif 000042
【図３】
2014115533.tif 000043
【図４】
2014115533.tif 000044
【図５】
2014115533.tif 000045
【図６】
2014115533.tif 000046
【図７Ａ】
2014115533.tif 000047
【図７Ｂ】
2014115533.tif 000048
【図８】
2014115533.tif 000049
【図９Ａ】
2014115533.tif 000050
【図９Ｂ】
2014115533.tif 000051
【図１０Ａ】
2014115533.tif 000052
【図１０Ｂ】
2014115533.tif 000053
【図１１】
2014115533.tif 000054
【図１２】
2014115533.tif 000055
【図１３】
2014115533.tif 000056
【図１４】
2014115533.tif 000057
【図１５】
2014115533.tif 000058
【図１６】
2014115533.tif 000059
【図１７】
2014115533.tif 000060
【図１８】
2014115533.tif 000061
【図１９】
2014115533.tif 000062
【図２０】
2014115533.tif 000063
【図２１】
2014115533.tif 000064
【図２２】
2014115533.tif 000065
【手続補正書】
【提出日】平成27年6月29日(2015.6.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
【図１】図１は本発明の実施の形態１における第１の例の能動騒音低減装置を用いた能動騒音低減システムのブロック図である。
【図２】図２は実施の形態１における第２〜第８の例の能動騒音低減装置を用いた能動騒音低減システムのブロック図である。
【図３】図３は実施の形態１における能動騒音低減装置を用いた移動体機器の概略図である。
【図４】図４は実施の形態１における第２、第４の例の能動騒音低減装置の動作のフローチャートである。
【図５】図５は実施の形態１における第２の例の能動騒音低減装置の動作のフローチャートである。
【図６】図６は実施の形態１における第２の例の能動騒音低減装置の動作のフローチャートである。
【図７Ａ】図７Ａは実施の形態１における第２の例の能動騒音低減装置の動作のフローチャートである。
【図７Ｂ】図７Ｂは実施の形態１における第２の例の能動騒音低減装置の他の動作のフローチャートである。
【図８】図８は実施の形態１の第３の例のレベル検出部のブロック図である。
【図９Ａ】図９Ａは、実施の形態１における第３の例の能動騒音低減装置の参照信号の周波数特性を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、実施の形態１における第３の例の能動騒音低減装置の参照信号の周波数特性を示す図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは実施の形態１における第５の例の能動騒音低減装置のキャンセル信号生成ブロックのフローチャートである。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは実施の形態１における第５の例の能動騒音低減装置のキャンセル信号生成ブロックの他のフローチャートである。
【図１１】図１１は本発明の実施の形態１における第６の例の能動騒音低減装置のキャンセル信号生成ブロックのブロック図である。
【図１２】図１２は本発明の実施の形態１における第７の例の能動騒音低減装置のキャンセル信号生成ブロックのブロック図である。
【図１３】図１３は本発明の実施の形態１における第７の例の能動騒音低減装置の動作のフローチャートである。
【図１４】図１４は本発明の実施の形態１における第８の例の能動騒音低減装置のキャンセル信号生成ブロックのブロック図である。
【図１５】図１５は本発明の実施の形態２における能動騒音低減装置を用いた能動騒音低減システムのブロック図である。
【図１６】図１６は実施の形態２における能動騒音低減装置を用いた移動体機器の概略図である。
【図１７】図１７は実施の形態２における能動騒音低減装置に格納された対応テーブルを示す図である。
【図１８】図１８は実施の形態２における第２の例の能動騒音低減装置のキャンセル信号生成ブロックのブロック図である。
【図１９】図１９は実施の形態２における第３の例の能動騒音低減装置のキャンセル信号生成ブロックのブロック図である。
【図２０】図２０は本発明の実施の形態３における能動騒音低減装置を用いた能動騒音低減システムのブロック図である。
【図２１】図２１は実施の形態３における能動騒音低減装置を用いた移動体機器の概略図である。
【図２２】図２２は従来の能動騒音低減システムのブロック図である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
なお、制御ブロック８が直接的にキャンセル信号ｙ（ｉ）を調整しても良い。あるいは制御ブロック８は、他のブロックなどを介して、間接的にキャンセル信号ｙ（ｉ）を調整しても構わない。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
そこで、このような広い周波数帯域の騒音Ｎ０を低減するために、キャンセル信号生成ブロック１１５は、ＡＤＦ部５を含む。ＡＤＦ部５は、Ｎ個のフィルタ係数ｗ（ｋ）、（ｋ＝０，１，…，Ｎ−１）からなる有限インパルス応答（以下、ＦＩＲ）フィルタで構成されている。なお、フィルタ係数ｗ（ｋ）の値は、フィルタードＸ−ＬＭＳ（以下、ＦｘＬＭＳ）アルゴリズムによって、サンプリング周期Ｔｓごとに更新される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４２】
また調整部１４９は、ＡＤＦ部５と参照信号入力端子４１の間に設けても良い。この場合、参照信号ｘ（ｉ）が調整部１４９へ入力され、調整部１４９は入力された参照信号ｘ（ｉ）をＬＰＦを介してＡＤＦ部５に出力する。これによりキャンセル信号ｙ（ｉ）の生成に用いられる参照信号ｘ（ｉ）に含まれる参照信号ノイズｘｚ（ｉ）が低減される。したがってこのような構成とすることにより、本例は調整部１４９をＡＤＦ部５の後に設けた場合と同様の効果が得られる。なおＬＰＦは、オペアンプや抵抗器などにより構成されたアナログフィルタを用いてもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５３】
また調整部１５９は、ＡＤＦ部５と参照信号入力端子４１の間に設けた構成としても良い。この場合、処理選択部１５９ａは、制御ブロック８あるいは制御ブロック１２８が信号レベルＬｘ（ｎ）を大きいと判定した場合、参照信号ｘ（ｎ）をそのままＡＤＦ部５へ供給する。すなわち、制御ブロック８あるいは制御ブロック１２８が信号レベルＬｘ（ｎ）を小さいと判定した場合、処理選択部１５９ａは参照信号ｘ（ｎ）をＬＰＦ１５９ｂへ供給するように選択する。この構成により参照信号ｘ（ｎ）は、ＬＰＦ１５９ｂを介してＡＤＦ部５に出力される。すなわち処理選択部１５９ａは、参照信号ｘ（ｎ）を参照信号入力端子４１からＡＤＦ部５に直接入力するのか、それともＬＰＦ１５９ｂを介してＡＤＦ部５へ入力するのかを選択する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６３】
またキャンセル信号生成ステップ５５７は、入力ステップ５０７ａと調整ステップ５５７ｄとの間に設けられたカットオフ周波数決定ステップ５４７ｃをさらに含んでもよい。この場合、カットオフ周波数決定ステップ５４７ｃでは、制御ステップ５０５の制御信号に応じてＬＰＦのカットオフ周波数ｆＬＦ（ｉ）を決定する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２１２】
本例の調整部２０９は、演算（乗算と加算）によってフィルタ係数Ｗｊ（ｉ）を得た。しかし、調整部２０９はこれに限らない。たとえば調整部２０９は、乗算の代わりとして、フィルタ係数Ｗｊ（ｉ）を寄与割合ａｊ（ｉ）とレベル調整係数α（ｉ）に応じて増幅する可変利得増幅器を用いても良い。この場合、可変利得増幅器の増幅度は、寄与割合ａｊ（ｉ）とレベル調整係数α（ｉ）を掛け算した値と等しくなるように調整される。また加算の代わりとして、フィルタ係数Ｗｊ（ｉ）を合成する合成部を用いても良い。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２５６】
なお、本例のＡＤＦ部５ｇの数は、ＡＤＦ部５０〜５２の３個としたが、これに限らず２個あるいは４個以上としても構わない。たとえばＧ個のＡＤＦ部５ｇを用いる場合、この中の２個のフィルタ係数（たとえばＷ０（ｉ）、Ｗ１（ｉ））は、上記と同じような手順で処理される。そして、それ以外のＡＤＦ部５ｇのフィルタ係数Ｗｇ（ｉ）は、制御ブロック２０８で決定された設定値Ｗｓ（ｌ）が使用される。なおこの場合、たとえばＡＤＦ部５０、ＡＤＦ部５１以外の寄与割合ａｊ（ｉ）はすべて０とする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３０４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０３０４】
レベル検出部３１０ξには、参照信号源１ξ（ｎ）〜ｘξ（ｎ）が入力される。そしてレベル検出部３１０ξは、参照信号ｘξ（ｎ）の信号レベルＬｘξ（ｎ）を検知し、検知した信号レベルＬｘξ（ｎ）を制御ブロック３０８ξηに出力する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項８】
前記キャンセル信号生成ブロックは前記調整部を含む、請求項７に記載の能動騒音低減装置。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項９】
前記制御ブロックは、前記参照信号の信号レベルが小さいと判定した場合に前記レベル調整係数の値を小さくする、請求項７に記載の能動騒音低減装置。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１０】
前記最小二乗平均演算部が、前記調整部を含むか、もしくは前記調整部を兼ねており、
前記調整部は、前記制御ブロックの出力に基づいて、前記キャンセル信号生成ブロックへ出力するフィルタ係数を調整する、請求項７に記載の能動騒音低減装置。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１１】
前記調整部はスイッチを有し、
前記スイッチは、前記参照信号を発生する参照信号源と前記キャンセル信号生成ブロックとの間と、前記キャンセル信号生成ブロックと前記キャンセル音源との間とのうち少なくとも一方に設けられ、
前記参照信号の信号レベルがあらかじめ定められた値以下であると判定された場合に前記スイッチをオフにする、請求項６に記載の能動騒音低減装置。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１４】
前記制御ブロックは、前記参照信号のレベルがあらかじめ定められた値以下であると判定した場合に、前記キャンセル信号と、前記参照信号と、前記フィルタ係数と、前記レベル調整係数とのうち少なくともひとつを０となるように調整して、前記キャンセル信号の出力を停止させる、請求項７に記載の能動騒音低減装置。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２１】
前記最小二乗平均演算部は、前記誤差信号と前記濾波参照信号とステップサイズパラメータとに加えて、前記レベル調整係数を用いて前記キャンセル信号生成ブロックのフィルタ係数を更新する、請求項７に記載の能動騒音低減装置。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２２】
前記制御ブロックは、前記信号レベルに基づいてレベル調整係数を生成し、
前記最小二乗平均演算部は、前記レベル調整係数と前記ステップサイズパラメータの少なくともいずれかを前記誤差信号に乗じて前記フィルタ係数を算出し、かつ前記制御ブロックが、前記参照信号の信号レベルをあらかじめ定められた値以下であると判定した場合、前記ステップサイズパラメータと、前記レベル調整係数との少なくともひとつを０とし、前記フィルタ係数の更新を停止する、請求項７に記載の能動騒音低減装置。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２３】
前記制御ブロックへ機器情報を供給する機器情報入力端子をさらに備え、
前記制御ブロックは、前記機器情報に基づいて２個以上のフィルタ係数と、前記キャンセル信号における前記２個以上のフィルタ係数の寄与割合を生成し、
前記適応フィルタ部は、前記参照信号と、前記２個以上のフィルタ係数と、前記レベル調整係数および、前記寄与割合を用いて前記キャンセル信号を生成する、請求項７に記載の能動騒音低減装置。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２６】
前記キャンセル信号のレベルを調整するステップは、前記制御信号に基づいて前記キャンセル信号のレベルを調整するステップを含む、請求項２５に記載の能動型騒音低減方法。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２８】
前記キャンセル信号を調整するステップは、前記キャンセル信号と、前記参照信号と、前記適応フィルタのフィルタ係数とのうち少なくともひとつにレベル調整係数を乗じるステップを含む、請求項２７に記載の能動型騒音低減方法。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２９】
前記キャンセル信号を調整するステップは、前記参照信号の信号レベルを小さいと判定した場合、前記キャンセル信号と、前記参照信号と、前記フィルタ係数とのうち少なくともひとつを０となるように調整して、前記キャンセル信号の出力を停止するステップを含む、請求項２６に記載の能動型騒音低減方法。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３５】
前記キャンセル信号を調整するステップは、前記参照信号の信号レベルを小さいと判定した場合、前記キャンセル信号と、前記参照信号とのうち少なくとも一方を、前記高周波成分信号の周波数を減衰域に含むローパスフィルタを介して出力するステップを含む、請求項３４に記載の能動型騒音低減方法。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３６】
前記キャンセル信号を調整するステップは、前記参照信号の信号レベルを小さいと判定した場合、前記高周波成分信号の周波数を減衰域に含むローパスフィルタを前記フィルタ係数に畳み込むステップをさらに含む、請求項３４に記載の能動型騒音低減方法。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３９】
前記適応フィルタの前記フィルタ係数を更新させるステップは、前記誤差信号と前記濾波参照信号とステップサイズパラメータとレベル調整係数を用いて前記フィルタ係数を更新するステップを含む、請求項２５に記載の能動型騒音低減方法。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４０】
適応フィルタのフィルタ係数を更新させるステップは、前記参照信号の信号レベルがあらかじめ定められた値以下であると判定された場合、前記ステップサイズパラメータと、前記レベル調整係数との少なくともひとつを０とし、前記フィルタ係数の更新を停止するステップを含む、請求項３９に記載の能動型騒音低減方法。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４１】
機器情報を入力するステップと、
前記機器情報に基づいて２個以上のフィルタ係数と、前記キャンセル信号における前記２個以上のフィルタ係数の寄与割合を生成するステップと、
をさらに含み、
前記キャンセル信号を出力するステップは、前記参照信号と、前記２個以上のフィルタ係数と、前記レベル調整係数および、前記寄与割合を用いて前記キャンセル信号を生成するステップを含む、請求項２８に記載の能動型騒音低減方法。
【国際調査報告】
2014115533.tif 000066
2014115533.tif 000067
2014115533.tif 000068
2014115533.tif 000069