(57)【要約】【課題】音響、構造の多点加振制御により音響ポテンシャルエネルギーを最小化することにより制御対象内騒音の低減をする能動騒音低減装置を提供する。【解決手段】複数のマイクロホンＭｎの検出音圧に基づいて車室内の音響ポテンシャルエネルギーを近似し、音響加振制御荷重（Ｆａｃ０）、構造加振制御荷重（Ｆｓｃ０）、更に音響モード係数ベクトル伝達関数を予め求め、音響モード係数ベクトル伝達関数と外乱荷重による音響モード係数ベクトルに基づいて加振制御荷重を求め、選択した１個以上のスピーカＳＰおよび選択した１個以上の加振器Ｍｅを駆動して協働して加振制御荷重を発生させて制御対象の近似音響ポテンシャルエネルギーを最小に制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御対象の音圧を検出するための複数個の音圧検出手段と制御対象を音響加振する１個以上の音響加振手段と制御対象を構造加振する１個以上の構造加振手段とを制御対象に備え、
選択した複数個の音圧検出手段から出力される検出音圧に基づいて制御対象の音響ポテンシャルエネルギーを近似し、
音響加振制御荷重（Ｆａｃ０）および構造加振制御荷重（Ｆｓｃ０）を予め求め、
音響加振御制荷重（Ｆａｃ０）に基づく音響モード係数ベクトル（ｐａｃ０）、構造加振制御荷重（Ｆｓｃ０）に基づく音響モード係数ベクトル（ｐｓｃ０）および音響固有共鳴モードマトリックス（Ψ）に基づいて音響モード係数ベクトル伝達関数を予め求め、
音響モード係数ベクトル伝達関数と外乱荷重による音響モード係数ベクトルに基づいて加振制御荷重を求め、
選択した１個以上の音響加振手段および選択した１個以上の構造加振手段を加振して協働して加振制御荷重を発生させて制御対象の近似音響ポテンシャルエネルギーを最小に制御することを特徴とする能動騒音低減装置。
【請求項２】
請求項１記載の能動騒音低減装置において、制御対象の変化に対応できるように音圧検出手段からの検出音圧に基づいて音響ポテンシャルエネルギーの減衰量を求め、該減衰量が予め定めた基準値を下回った場合には音響モード係数ベクトル伝達関数を更新したり、定期的に音響モード係数ベクトル伝達関数を更新したりすることを特徴とする能動騒音低減装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は能動騒音低減装置に関し、例えば室内騒音に対して音響加振制御荷重、構造加振制御荷重により、音響ポテンシャルエネルギーを最小化して室内騒音を低減する能動騒音低減装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
構造体が媒質中で振動して音波を発生する際に、その反力として構造体は媒質からの音圧を負荷として受ける、音響場と構造場とが強連成する構造音響連成系とみなせる閉空間場が知られている。車室は係る構造音響連成系とみなせる。本発明は係る閉空間場を対象として、音響ポテンシャルエネルギーを最小化して、このような閉空間場における騒音を低減するものである。
【０００３】
従来、車室の騒音を低減する能動騒音低減装置として、エンジン等の騒音源からの信号を参照信号として適応フィルタを含む制御装置に供給し、制御装置からの出力によって２次音源として車室に設けたスピーカを駆動して車室内騒音と逆位相の振動を発生させると共に、音響センサとしてマイクロホンを車室に設けることにより車室内騒音を検知して、マイクロホンからの出力を適応フィルタに供給して車室内の騒音を最小化するように適応フィルタのフィルタ係数を順次更新制御して、室内車室内空間の騒音を低減させることが知られている（特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特表平１−５０１３４４号公報
【０００５】
一方、解析解に基づく能動騒音制御および能動振動制御による閉空間場における音響ポテンシャルエネルギーを最小化することにより、閉空間場の音場を制御して閉空間場における対象周波数域の構造音響連成共鳴ピークの大半を低減する手法が知られている（非特許文献１）。
【０００６】
【非特許文献１】日本機械学会論文集（Ｃ編）７０巻６９０号（２００４−２）論文Ｎｏ．０３−０５９９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に開示されているような能動騒音低減装置は、スピーカとマイクロホンとの間の伝達関数に基づいて騒音を低減させる能動振動制御、所謂ＡＮＣと称されている技術であって、マイクロホンが設けられている位置近傍の騒音が低減されるものであり、例えば、マイクロホンを乗員の耳元に設けた場合マイクロホン近傍の騒音が低減される。このために、乗員が移動したりして耳の位置が変化すると期待する騒音低減効果が得られないという問題点があった。
【０００８】
また、特許文献１に開示されているＡＮＣでは、制御対象部分の数と同数の音響加振制御加振源であるスピーカとマイクロホンとが必要であるため、制御対象部分の数に比例した制御装置が必要であると同時に多数のスピーカ間の干渉除去のための制御アルゴリズムは複雑となって、結局制御装置の費用は増大するという問題点があった。また、このＡＮＣでよく用いる騒音低減制御のＦｉｌｔｅｒｅｄ−ｘ法では、二次経路モデルが必要であるが、二次経路と二次経路モデルの間には少なからず誤差（モデル化誤差）があり、これがシステムを不安定にすることがあるという問題点もある。また更に、ＡＮＣでよく用いる騒音低減制御自体、システムが複雑で、その設計は困難なことが多いという問題もある。
【０００９】
一方、上記非特許文献１に開示されている論文での制御対象構造物は解析解が存在し、かつ音響ポテンシャルエネルギー最小化条件もその解析解を用いて表現できる構造物に限定されていた。したがって、解析解が存在しない車両のような複雑な構造物に対しては、膨大な計算が必要となり、この騒音制御方法の実質的な適用が困難であるというという問題点があった。また、たとえ複雑な構造物に対してＦＥＭ等の数値解析で近似解を得たとしても、その音響ポテンシャルエネルギー最小化条件を得るには膨大な計算時間が必要になり、車両のように常に変動する騒音の制御への適用は困難であるという問題点があった。更に、従来の技術では、外乱は与えられたものとして取り扱っているが、実際の車両のような場合、外乱は予測できず、したがって、従来の技術では車室内騒音の音響ポテンシャルエネルギー最小化は不可能であるという問題点もあった。
【００１０】
本発明は、音響、構造の多点加振制御により室内の音響ポテンシャルエネルギーを最小化することによって制御対象内騒音を低減する能動騒音低減装置を提供することを目的とする。
【００１１】
本発明の他の目的は少ない演算量で、制御対象全体の騒音エネルギーである音響ポテンシャルエネルギーを低減することができると共に、例えば乗員が制御対象である車室内で移動して耳元の位置が変化しても変わらぬ消音効果が得られる能動騒音低減装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る請求項１記載の能動騒音低減装置は、制御対象の音圧を検出するための複数個の音圧検出手段と制御対象を音響加振する１個以上の音響加振手段と制御対象を構造加振する１個以上の構造加振手段とを制御対象に備え、
選択した複数個の音圧検出手段から出力される検出音圧に基づいて制御対象の音響ポテンシャルエネルギーを近似し、
音響加振制御荷重（Ｆａｃ０）および構造加振制御荷重（Ｆｓｃ０）を予め求め、
音響加振御制荷重（Ｆａｃ０）に基づく音響モード係数ベクトル（ｐａｃ０）、構造加振制御荷重（Ｆｓｃ０）に基づく音響モード係数ベクトル（ｐｓｃ０）および音響固有共鳴モードマトリックス（Ψ）に基づいて音響モード係数ベクトル伝達関数を予め求め、
音響モード係数ベクトル伝達関数と外乱荷重による音響モード係数ベクトルに基づいて加振制御荷重を求め、
選択した１個以上の音響加振手段および選択した１個以上の構造加振手段を加振して協働して加振制御荷重を発生させて制御対象の近似音響ポテンシャルエネルギーを最小に制御することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る請求項２記載の能動騒音低減装置は、請求項１記載の能動騒音低減装置において、制御対象の変化に対応できるように音圧検出手段からの検出音圧に基づいて音響ポテンシャルエネルギーの減衰量を求め、該減衰量が予め定めた基準値を下回った場合には音響モード係数ベクトル伝達関数を更新したり、定期的に音響モード係数ベクトル伝達関数を更新したりすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の請求項１記載の能動騒音低減装置によれば、選択した複数個の音圧検出手段から出力される検出音圧に基づいて制御対象の音響ポテンシャルエネルギーが近似され、音響加振制御荷重（Ｆａｃ０）および構造加振制御荷重（Ｆｓｃ０）が予め求められ、音響加振制御荷重（Ｆａｃ０）に基づく音響モード係数ベクトル（ｐａｓ０）、構造加振制御荷重（Ｆｓｃ０）に基づく音響モード係数ベクトル（ｐｓｃ０）および音響固有共鳴モードマトリックス（Ψ）に基づいて音響モード係数ベクトル伝達関数が予め求められて、音響モード係数ベクトル伝達関数と外乱荷重による音響モード係数ベクトルに基づいて加振制御荷重が求められ、選択された１個以上の音響加振手段および選択された１個以上の構造加振手段が加振されて協働して加振制御荷重を発生させて制御対象の近似音響ポテンシャルエネルギーが最小に制御されるため、制御対象における騒音が低減させられる。この場合に、音響加振制御荷重（Ｆａｃ０）、構造加振制御荷重（Ｆｓｃ０）、音響モード係数ベクトル伝達関数が予め求められているため、外乱荷重による音響モード係数ベクトルに基づく加振制御荷重を求めれば済み、演算量は少なくて済む。また制御対象の近似音響ポテンシャルエネルギーが最小化されるため、例えば乗員が制御対象である車室内で移動して耳元の位置が変化しても変わらぬ消音効果が得られる。
【００１５】
本発明の請求項２記載の能動騒音低減装置によれば、音圧検出手段からの検出音圧に基づいて求めた音響ポテンシャルエネルギーの減衰量が予め定めた基準値を下回った場合でも音響モード係数ベクトル伝達関数が更新されたり、定期的に音響モード係数ベクトル伝達関数が更新されて、変化した制御対象に対して更新された音響モード係数ベクトル伝達関数に基づいて音響ポテンシャルエネルギー最小化による音響加振制御荷重、構造加振制御荷重が求められて、変化した制御対象に対する適応制御が行えることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る能動騒音低減装置を実施の形態によって説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施の第１の形態に係る能動騒音低減装置の構成を示す模式ブロック図である。
【００１８】
本発明の実施の第１の形態では制御対象として車室１の場合を例示している。本発明の実施の第１の形態では、車室１内の音圧を検出する為の複数の音圧検出点に音圧検出手段としてのマイクロホンＭ１、Ｍ２、…、Ｍｎを備え、車室１内に設けられかつ車室１を加振する音響加振手段としての１個以上のスピーカＳＰ１、ＳＰ２、…、ＳＰｍと、車室１内に設けられかつ車室１を加振する構造加振手段としての１個以上の加振器Ｍｅ１、Ｍｅ２、…、Ｍｅｋとを備えている。
【００１９】
ｎ個のマイクロホンＭ１、Ｍ２、…、Ｍｎ中から選択した複数のマイクロホンから出力される音圧検出信号を増幅器４にて増幅し、増幅出力をＡ／Ｄ変換器５にてデジタル信号に変換し、Ａ／Ｄ変換出力信号をフーリエ変換器６にてフーリエ変換して周波数領域の信号に変換し、フーリエ変換出力信号をデジタルシグナルプロセッサからなる演算制御装置７に入力し、演算制御装置７に順次入力されてくる複数の音圧検出信号に基づいて車室１内の音響ポテンシャルエネルギーを近似し、演算制御装置７から音響加振制御信号および構造加振制御信号を出力し、演算制御装置７から出力される音響加振制御信号および構造加振制御信号をフーリエ逆変換器８に供給して逆フーリエ変換することで時間領域の信号に変換する。
【００２０】
逆フーリエ変換出力はＤ／Ａ変換器９にてアナログ信号に変換し、Ｄ／Ａ変換出力信号を増幅器１０にて増幅し、増幅された音響加振制御信号をｍ個のスピーカＳＰ１、ＳＰ２、…、ＳＰｍ中から選択した１個以上のスピーカＳＰに供給し、選択された１個以上のスピーカＳＰを駆動して、選択された１個以上のスピーカＳＰにより音響加振制御荷重を発生させ、増幅器１０にて増幅された構造加振制御信号をＭｅ個の加振器Ｍｅ１、Ｍｅ２、…、Ｍｅｋ中から選択した１個以上の加振器Ｍｅに供給し、選択された１個以上の加振器Ｍｅを駆動して、選択された１個以上の加振器Ｍｅにより構造加振制御荷重を発生させて、音響加振制御荷重および構造加振制御荷重によって、車室１内の近似した音響ポテンシャルエネルギーを最小値に制御して騒音を抑制する。
【００２１】
更に言えば、演算制御装置７では、複数のマイクロホンから出力される音圧検出信号を受けて、検出音圧に基づいて車室内の音響ポテンシャルエネルギーを近似し、音響加振制御荷重（Ｆａｃ０）および構造加振制御荷重（Ｆｓｃ０）を予め求め、音響加振御制荷重（Ｆａｃ０）に基づく音響モード係数ベクトル（ｐａｃ０）、構造加振御制荷重（Ｆｓｃ０）に基づく音響モード係数ベクトル（ｐｓｃ０）および音響固有共鳴モードマトリックス（Ψ）に基づいて音響モード係数ベクトル伝達関数を予め求め、更に音響モード係数ベクトル伝達関数と外乱荷重による音響モード係数ベクトルに基づいて加振制御荷重を求め、選択した１個以上の音響加振手段および選択した１個以上の構造加振手段を加振して協働して加振制御荷重を発生させて制御対象の近似した音響ポテンシャルエネルギーを最小に制御する。
【００２２】
ここで、増幅器４の入力側で例えば演算制御装置７の制御の下に、マイクロホンからの出力信号のスキャンニングを行って、増幅器４の出力をＡ／Ｄ変換し、フーリエ変換のうえ、演算制御装置７で処理を行う。増幅器１０の出力側で例えば演算制御装置７の制御の下に、スピーカへ出力するときと加振器へ出力するときとに同期して演算制御装置７の制御の下に、増幅器１０の出力をスピーカへ加振器へと振り分ける。
【００２３】
演算制御装置７の作用説明のために、以下、部分モード合成法を用いて車室内の音響ポテンシャルエネルギーの最小化条件、即ち車室の音圧レベルの最小化条件を求め、音響ポテンシャルエネルギー最小化時の音響加振制御荷重および構造加振制御荷重を求める。次いで、音響ポテンシャルエネルギーを最小化するべく音響加振手段であるスピーカの駆動および構造加振手段である構造加振器の加振について説明する。
【００２４】
構造音響連成系における平衡方程式から、複雑な荷重条件、形状構造物でも解析できるＦＥＭ手法によって表現した物理座標系の構造音響連成解析ＦＥＭモデルは公知のように（１）式で表される。
【００２５】
【数１】
2008292829.tif 000003
【００２６】
添え字ｓは構造系を示す記号とし、ａは音響系を示す記号として用いる。
【００２７】
Ｋｓ；構造系の剛性マトリックス、
Ｍｓ；構造系の質量マトリックス、
Ｋａ；音響系の剛性マトリックス、
Ｍａ；音響系の質量マトリックス、
Ｄｓ；構造系の動剛性マトリックスで減衰のない場合には（Ｋｓ−ω2・Ｍｓ）、
Ｄａ；音響系の動剛性マトリックスで減衰のない場合には（Ｋａ−ω2・Ｍａ）、
Ｘ；構造系と音響系の連成マトリックス、
Ｕ；構造系の変位ベクトル、
Ｐ；音響系の音圧ベクトル、
Ｆｓ；構造系の荷重ベクトル、
Ｆａ；音響系の荷重ベクトル、
ρ；音響系の媒質の密度、
ω；構造音響連成系の制御対象角周波数
であり、
Tは、ベクトル、マトリックスの転置を示す記号とし、Hはベクトル、マトリックスの複素共役転置を示す記号とし、-1は逆マトリックスを示す記号とする。
【００２８】
構造系の変位ベクトルＵ、音響系の音圧ベクトルＰ、構造系の荷重ベクトルＦｓ、音響系の荷重ベクトルＦａは複素成分を持つベクトルである。
【００２９】
部分モード合成法にしたがって構造音響連成系を音響系と構造系との２つの部分に分け、各部分のモード解析を行って音響共鳴固有モードベクトルと構造共振固有モードベクトルを求めて構造系の変位ベクトルＵおよび音響系の音圧ベクトルＰを表現すると（２）式となる。
【００３０】
【数２】
2008292829.tif 000004
【００３１】
Φは構造系共振固有モードマトリックス、
Ψは音響系共鳴固有モードマトリックス、
ｕは構造モード係数ベクトル、
ｐは音響モード係数ベクトル、
を示し、・は、ベクトルの内積、ベクトルとマトリックスとの掛け算、マトリックスとマトリックスとの掛け算等の演算を示す記号として用いている。
【００３２】
構造共振固有モードベクトルの最大近似次数をｎｓ、
音響共鳴固有モードベクトルの最大近似次数をｎａ、
として、
構造系共振固有モードマトリックスΦと、音響系共鳴固有モードマトリックスΨと、構造モード係数ベクトルｕの転置と、音響モード係数ベクトルｐの転置とをそれぞれ示せば、（３）式の如くに表せる。Ｕ、Ｐ等の如く大文字は物理座標系による表示であることを示し、ｕ、ｐ等の如く小文字はモーダル座標系による表示であることを示している。
【００３３】
【数３】
2008292829.tif 000005
【００３４】
構造音響連成系全体の音響ポテンシャルエネルギーＥＰを求めるために（１）式をモーダル座標系に変換すれば、（４）式に示すモーダル座標系の構造音響連成解析ＦＥＭモデルで示される。
【００３５】
【数４】
2008292829.tif 000006
【００３６】
ここで、
ｄｓ；構造系のモード動剛性マトリックス、
ｘ；構造系と音響系のモード連成マトリックス、
ｄａ；音響系のモード動剛性マトリックス、
ｆｓ；構造系のモード荷重ベクトル、
ｆａ；音響系のモード荷重ベクトル、
を示し、それぞれ（５）式にて示されている。ここで、ｄｓは構造系の動剛性に、ｄａは音響系の動剛性に相当し、構造モード係数ベクトルｕ、音響モード係数ベクトルｐは構造系の変位ベクトルＵ、音響系の音圧ベクトルＰをモーダル座標系に変換したものである。音響モード係数ベクトルｐ、構造モード係数ベクトルｕ、構造系のモード荷重ベクトルｆｓ、音響系のモード荷重ベクトルｆａは複素成分を持つベクトルである。
【００３７】
【数５】
2008292829.tif 000007
【００３８】
構造音響連成系を構造系と音響系のモード座標系で展開した場合、測定音圧ベクトルＰは（２）式（Ｐ＝Ψ・ｐ）で示すことができる。ただし、音響共鳴固有モードマトリックスΨ、音圧ベクトルＰ、音響モード係数ベクトルｐは、（６）式および（７）式で示され、ｋ次元の音響モード係数ベクトルｐは（２）式から（８）式で近似することができる。
【００３９】
【数６】
2008292829.tif 000008
【００４０】
【数７】
2008292829.tif 000009
【００４１】
【数８】
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【００４２】
先ず、ｋ個の音圧測定点の選択について説明する。ｋ個の音圧測定点は、基本的には閉空間の直交する音圧共鳴モード群の両端近傍から選択するが、その点数と位置は（８）式より求めた音響モードベクトルｐから求められる音響ポテンシャルエネルギーを用いて、解析で予め求めておいた精度良い音響ポテンシャルエネルギーと比較することによって決定することができる。しかし、多数の候補点群から最適なｋ個を測定音圧点として選択方法するとしては、本例では、予め設定しておいたｋ個より多いｎ個の候補点群からｋ個の組み合わせの中から、予め求めておいた音響ポテンシャルエネルギーになるべく近いｋ個の組み合わせを選択する方法を採用する。
【００４３】
一般に、閉空間の直交する音圧共鳴モード群の両端近傍はその音圧共鳴モード群の腹となるため、当該部付近は音圧共鳴モードを最も精度よく測定でき、かつ加振制御することができる部分である。しかも、閉空間の内部形状、構造が多少変化しても、閉空間の外形形状が大きく変化しない限り、特に低次の音圧共鳴モード群の腹位置は変化することは少ない。
【００４４】
このことを利用して、音圧共鳴モード群の両端近傍から適切に選択したｋ個の音圧測定点群における音圧を成分とするｋ次元の音圧ベクトルＰと閉空間中におけるｋ個の音圧測定点のｋ次元の音響共鳴モードベクトルを成分とする音響共鳴固有モードマトリックスΨを用いて、音響モード係数ベクトルｐを精度良く近似することができる。その結果、音響モード係数ベクトルの内積に比例する閉空間の音響ポテンシャルエネルギーも精度よく近似することができる。
【００４５】
次に音響ポテンシャルエネルギーを求めるために、構造音響連成系の情報全て（（４）式の情報全て）を含む音響モード係数ベクトルｐを求める。
【００４６】
音響系の係数マトリックスをＧａ、
構造系の係数マトリックスをＧｓ、
として、音響モード係数ベクトルｐは、（４）式より、（９）式に示す如くになる。
【００４７】
【数９】
2008292829.tif 000011
【００４８】
（９）式の、それぞれ第１項は音響加振手段例えば音響外乱荷重やスピーカによって加振されて生ずる音響モード係数ベクトルを示し、第２項は構造加振手段例えば構造外乱荷重や加振機によって加振されて生ずる音響モード係数ベクトルを示していて、構造音響連成系は線形系であり音響外乱荷重やスピーカによって発生する音響系の音響モード係数ベクトルと構造系外乱荷重や加振機によって発生する構造系の音響モード係数ベクトルとの加算で示される。ここで、音響系の係数マトリックスＧａ、構造系の係数マトリックスＧｓ、構造音響連成系の等価音響モード動剛性マトリックスｄａ′は（１０）式に示す如くである。
【００４９】
【数１０】
2008292829.tif 000012
【００５０】
ここで、加振手段が音響加振手段と構造加振手段であるとして、車室に加わる荷重が、外乱により加わる外乱荷重と、音響加振手段であるスピーカの駆動により加わる加振制御荷重（音響加振制御荷重とも記す）と、構造加振手段により加わる加振制御荷重（構造加振制御荷重とも記す）との場合に、外乱荷重による音響モード係数ベクトル、音響加振制御荷重による音響モード係数ベクトル、構造加振制御荷重による音響モード係数ベクトル、外乱荷重と音響加振制御荷重と構造加振制御荷重とによる音響モード係数ベクトルを求める。外乱はどういうタイミングでどんな方向から加わるか不明である。
【００５１】
外乱荷重による音響モード係数ベクトルをｐｄ、
音響加振だけの音響加振制御荷重が加わったときの音響モード係数ベクトルをｐａｃ、
構造加振だけの構造加振制御荷重が加わったときの音響モード係数ベクトルをｐｓｃ、
音響加振制御荷重と構造加振制御荷重と外乱荷重とが加わったときの音響モード係数ベクトルをｐｃｄ、
音響系の外乱荷重による荷重ベクトルをＦａｄ、
構造系の外乱荷重による荷重ベクトルをＦｓｄ、
音響加振制御荷重による荷重ベクトル（以下、音響加振制御荷重ベクトルとも記す）をＦａｃ、
構造加振制御荷重による荷重ベクトル（以下、構造加振制御荷重ベクトルとも記す）をＦｓｃとすると、
（１１）式に示す如く、（９）式を参照して外乱荷重による音響モード係数ベクトルｐｄが求められ、音響加振と構造加振だけの音響加振制御荷重と構造加振制御荷重による音響モード係数ベクトルｐｃ、音響加振制御荷重と構造加振制御荷重と外乱荷重とが加わったときの音響モード係数ベクトルｐｃｄが求められる。
【００５２】
【数１１】
2008292829.tif 000013
【００５３】
音響加振制御荷重と構造加振制御荷重と外乱荷重とが加わったときの音響モード係数ベクトルｐｃｄが外乱荷重による音響モード係数ベクトルｐｄと音響および構造加振制御荷重が加わったときの音響モード係数ベクトルｐｃの加算で示されるのは系が線形であるためである。
【００５４】
次に、多点音響加振、構造加振の同時加振制御による音響ポテンシャルエネルギーの最小化について説明する。
【００５５】
Ｆａｃｉ；予め定めた荷重負荷点ｉにおける音響加振制御荷重でスカラー量、
Ｆｓｃｊ；予め定めた荷重方向の荷重負荷点ｊにおける構造加振制御荷重でスカラー量、
ｒｐａｃｉ；点ｉにおける単位音響加振制御荷重当たりの音響モード係数ベクトルであって、周波数領域では、音響加振時の点ｉの音響加振制御荷重に対する閉空間中におけるｋ個の同時音圧伝達関数群であり、
ｒｐｓｃｊ；点ｊにおける予め定めた荷重方向の単位構造加振制御荷重当たりの音響モード係数ベクトルであって、周波数領域では、構造加振時の点ｊの構造加振制御荷重に対する閉空間中におけるｋ個の同時音圧伝達関数群であり、
ｐｃｄｉｊ；点ｉの音響加振制御荷重（Ｆａｃｉ）と点ｊの予め定めた荷重方向の構造加振制御荷重（Ｆｓｃｊ）と外乱荷重とが同時に加わった時の音響モード係数ベクトル、
とすると、（１１）式の音響モードベクトルｐｃｄを用いて音響モード係数ベクトル（ｐｃｄｉｊ）は（１２）式で表される。
【００５６】
【数１２】
2008292829.tif 000014
【００５７】
ただし、（１２）式中の（Ｇａｉ・ΨｉT）と（Ｇｓｊ・ΦｊT）は、（１３．１）式および（１３．２）式で示される。したがって、（１３．１）式および（１３．２）式から（ｐｃｄｉｊ）は（１４）式の如くに表される。
【００５８】
【数１３．１】
2008292829.tif 000015
【００５９】
【数１３．２】
2008292829.tif 000016
【００６０】
【数１４】
2008292829.tif 000017
【００６１】
音響モード係数ベクトルｐｃｄ、ｐｄ，（ｒｐａｃ・Ｆａｃ）、（ｒｐｓｃ・Ｆｓｃ）は、これらを発生させる原因は異なっていても、全て音響モード係数ベクトルの次元を持つ物理量であり、加算や減算ができる。すると、（ｒｐａｃ・Ｆａｃ）は音響加振制御荷重（Ｆａｃ）による音響モード係数ベクトル、（ｒｐｓｃ・Ｆｓｃ）は構造加振制御荷重（Ｆｓｃ）による音響モード係数ベクトルであると言うことができる。したがって、（ｒｐａｃ・Ｆａｃ）は音響モード係数ベクトルであるため、（ｒｐａｃ・Ｆａｃ）を音響加振制御荷重（Ｆａｃ）で除した値（ｒｐａｃ）は単位音響加振制御荷重当たりの音響モード係数ベクトルであるということができ、同様に、（ｒｐｓｃ・Ｆｓｃ）は音響モード係数ベクトルであるため、（ｒｐｓｃ・Ｆｓｃ）を構造加振制御荷重（Ｆｓｃ）で除した値（ｒｐｓｃ）は単位構造加振制御荷重当たりの音響モード係数ベクトルであるということができる。
【００６２】
ここで、音響加振制御荷重（Ｆａｃｉ）においては、予め定めた荷重負荷点ｉにおける音響加振制御荷重でスカラー量として、予め定めた荷重方向との限定を加えていないのは、予め定めた音響加振制御荷重負荷点ｉにおける音響加振制御荷重は結局音圧のことであり、スカラー量（複素数であってもよい）であって、予め定めた荷重方向との限定を加える必要がないためである。
【００６３】
一方、構造加振制御荷重（Ｆｓｃｊ）においては、予め定めた荷重方向の荷重負荷点ｊにおける構造加振制御荷重でスカラー量として、予め定めた荷重方向との限定を加えている。これは、予め定めた構造加振制御荷重点ｊにおける構造加振制御荷重は一般には方向と大きさを持つベクトルとなるが、加振方向を定めておけば、構造加振制御荷重は大きさだけで規定できるスカラー量（複素数であってもよい）となるためである。
【００６４】
このような定義を行うのは、例えば、音響モード係数ベクトル（ｒｐａｃ）が周波数軸上では単位音響加振荷重に対する音響モード係数ベクトルの伝達関数、時間領域軸上では単位音響加振荷重に対する音響モード係数ベクトルのインパルス応答を示しているからである。
【００６５】
また、構造加振制御荷重の荷重方向を予め定めるのは、荷重方向という未知数を増さずに加振制御荷重を容易に求められるようにしたことと相俟って、実際伝達関数やインパルス応答を求める場合は必ずその荷重方向は予め定めておく必要があるためである。更に、例えば、車両のパネルを加振する場合、通常、パネルの法線方向に加振して音響放射を行うことが殆どであるからである。
【００６６】
次に、（１３．１）式中の点ｉにおける単位音響加振制御荷重当たりの音響モード係数ベクトル（ｒｐａｃｉ）は、予め定めた音響加振制御荷重によって発生する、閉空間中におけるｋ個の音圧測定点の音圧を成分とするｋ行の音圧ベクトルＰから（８）式を用いて音響モード係数ベクトルｐを求め、これを予め定めた音響加振制御荷重で除して求めることができる。同様にして、（１３．２）式中の点ｊの予め定めた荷重方向の単位構造加振制御荷重当たりの音響モード係数ベクトル（ｒｐｓｃｊ）は、予め定めた構造加振制御荷重によって発生する、閉空間中におけるｋ個の音圧測定点の音圧を成分とするｋ行の音圧ベクトルＰから（８）式を用いて音響モード係数ベクトルｐを求め、これを予め定めた構造加振制御荷重で除して求めることができる。
【００６７】
したがって、音響モード係数ベクトル（ｒｐａｃｉ）と（ｒｐｓｃｊ）は、点ｉの単位音響加振制御荷重や点ｊにおける予め定めた荷重方向の単位構造加振制御荷重に対する閉空間中におけるｋ個の同時音圧応答であり、周波数領域では、点ｉの音響加振制御荷重や点ｊにおける予め定めた荷重方向の構造加振制御荷重に対する閉空間中におけるｋ個の同時音圧伝達関数群を示し、時間軸領域では、点ｉの音響加振制御荷重や点ｊにおける予め定めた荷重方向の単位構造加振制御荷重に対する閉空間中におけるｋ個の同時インパルス応答群を示す。結局、（１３．１）式の（ｒｐａｃｉ）と（１３．２）式の（ｒｐｓｃｊ）を求める作業は、制御系のシステム同定作業と同じである。
【００６８】
更に、
Ｎａ；音響加振制御荷重負荷点の総数、
Ｎｓ；予め定めた荷重方向の構造加振制御荷負荷加点の総数、
ｐｃｄｔ；Ｎａ個の音響加振制御荷重とＮｓ個の予め定めた荷重方向における構造加振制御荷重と外乱荷重とが同時に加わったときの音響モード係数ベクトル、
ｐａｃｔ；Ｎａ個の音響加振制御荷重が同時に加わった時の音響モード係数ベクトル、
Ｐｓｃｔ；Ｎｓ個の構造加振制御荷重が同時に加わった時の音響モード係数ベクトル、
Σ；総和を示す記号（加算範囲はｉ＝１からＮａまで、ｊ＝１からＮｓまでである。）、
とすると、（１４）式よりＮａ個の音響加振制御荷重とＮｓ個の予め定めた荷重方向における構造加振制御荷重と外乱荷重とが同時に加わったときの音響モード係数ベクトルｐｃｄｔは（１５．１）式、または（１５．２）式で示される。ここで、ｐａｃｔは（１６．１）で示すとおりであり、ｐｓｃｔは（１６．２）式のとおりである。
【００６９】
【数１５．１】
2008292829.tif 000018
【００７０】
【数１５．２】
2008292829.tif 000019
【００７１】
【数１６．１】
2008292829.tif 000020
【００７２】
【数１６．２】
2008292829.tif 000021
【００７３】
したがって、Ｎａ個の音響加振制御荷重とＮｓ個の予め定めた荷重方向における構造加振制御荷重と外乱荷重とが同時に加わった時の音響ポテンシャルエネルギー、つまり、多点音響加振制御、多点構造加振制御の同時加振制御時における音響ポテンシャルエネルギーＥｃｄｔは（１７．１）式で表すことができる。参考までに言えば、これは前記非特許文献１における式７に記載と同様である。Ｃは構造音響系内の媒質の音速である。
【００７４】
【数１７．１】
2008292829.tif 000022
【００７５】
定数（４ρＣ2）を、音響ポテンシャルエネルギーＥｃｄｔに乗じた量Ｅｃｄｔ′を音響ポテンシャルエネルギーＥｃｄｔに比例する量と定義すると、Ｅｃｄｔ′は（１７．２）式に示す如くになる。
【００７６】
【数１７．２】
2008292829.tif 000023
【００７７】
（１５．１）式を（１７．２）式に代入するとＥｃｄｔ′は（１７．３）式に示す如くになる。ここで、添え字ｉとｊは添え字ｍとｎに代えても（１５．１）式に示すｐｃｄｔは変わらない。つまり、ｐｃｄｔは（１７．４）式にて示すことができる。
【００７８】
【数１７．３】
2008292829.tif 000024
【００７９】
【数１７．４】
2008292829.tif 000025
【００８０】
これより、荷重負荷点ｉにおける音響加振制御荷重Ｆａｃｉと予め定めた荷重方向の荷重負荷点ｊにおける構造加振制御荷重Ｆｓｃｊに対する多点音響加振、多点構造加振の同時加振制御時の音響ポテンシャルエネルギーＥｃｄｔの最小化条件は、音響加振制御荷重Ｆａｃｉに関しては（１８．１）式に示すとおりであり、音響加振制御荷重Ｆｓｃｊに関しては（１９．１）式で示すとおりである。ここで、（１８．１）式と（１７．４）式より、ｉ＝１〜Ｎａについて偏微分を行うと（１８．２）式に示す如くになり、（１９．１）式と（１７．４）式より、ｉ＝１〜Ｎｓについて偏微分を行うと（１９．２）式に示す如くになる。
【００８１】
【数１８．１】
2008292829.tif 000026
【００８２】
【数１８．２】
2008292829.tif 000027
【００８３】
【数１９．１】
2008292829.tif 000028
【００８４】
【数１９．２】
2008292829.tif 000029
【００８５】
次に、音響ポテンシャルエネルギーの最小化による多点音響加振制御、多点構造加振制御の同時加振制御時における加振制御荷重を求めることについて説明する。
【００８６】
（１８．２）式と（１９．２）式をまとめると（２０）式と（２１）式の如くになる。
【００８７】
【数２０】
2008292829.tif 000030
【００８８】
【数２１】
2008292829.tif 000031
【００８９】
ここで、ｒＥａａｉｍ、ｒＥａｓｉｎ、ｒＥｓａｊｍ、ｒＥｓｓｊｎ、ｒＥａｄｉ、ｒＥｓｄｊを、それぞれ（２２．１）式から（２２．６）式とすると、（２２．１）式から（２２．６）式の全ての量（ｒＥｘｙ）は（ｒｐａｃｉ）の定義と（ｒｐｓｃｊ）の定義から判るように、互いに物理的な次元は異なる場合が殆どであるが、全て音響ポテンシャルエネルギーに比例するスカラー量となる。
【００９０】
【数２２．１】
2008292829.tif 000032
【００９１】
【数２２．２】
2008292829.tif 000033
【００９２】
【数２２．３】
2008292829.tif 000034
【００９３】
【数２２．４】
2008292829.tif 000035
【００９４】
【数２２．５】
2008292829.tif 000036
【００９５】
【数２２．６】
2008292829.tif 000037
【００９６】
（２０）式をｉ＝１からＮａ、ｍ＝１からＮａ、ｎ＝１からＮｓで展開し、（２１）式をｊ＝１からＮｓ、ｍ＝１からＮａ、ｎ＝１からＮｓで展開すると（２３）式、（２４）式、（２５）式、（２６）式となる。
【００９７】
【数２３】
2008292829.tif 000038
【００９８】
【数２４】
2008292829.tif 000039
【００９９】
【数２５】
2008292829.tif 000040
【０１００】
【数２６】
2008292829.tif 000041
【０１０１】
ここで、
ＲＥａａｓｓ；音響ポテンシャルエネルギーに基づく値で、音響加振制御荷重と構造加振制御荷重に起因する音響ポテンシャルエネルギーに比例するスカラー量を成分とする（Ｎａ＋Ｎｓ）行、（Ｎａ＋Ｎｓ）列の正則な正方マトリックスであって、（２２．１）式から（２２．４）式で求められる。
【０１０２】
ＲＥａｓｄ；音響ポテンシャルエネルギーに基づく値で、音響加振制御荷重と外乱荷重、および構造加振制御荷重と外乱荷重に起因する音響ポテンシャルエネルギーに比例するスカラー量を成分とする（Ｎａ＋Ｎｓ）行のベクトルであって、（２２．５）式から（２２．６）式で求められる。
【０１０３】
Ｆａｓ；制御荷重ベクトルで、Ｎａ個の音響加振制御荷重とＮｓ個の構造加振制御荷重を成分とする（Ｎａ＋Ｎｓ）行の音響ポテンシャルエネルギーを最小化する制御荷重ベクトルである。
【０１０４】
したがって、多点音響加振制御、多点構造加振制御の同時加振制御時における音響ポテンシャルエネルギーを最小化する音響と構造の加振制御荷重ベクトル（Ｆａｓ）は（２７）式から求めることができる。
【０１０５】
【数２７】
2008292829.tif 000042
【０１０６】
次に、音響ポテンシャルエネルギーの最小化時における音響ポテンシャルエネルギーについて説明し、続いて制御対象に対する適応制御が可能なことについて説明する。
【０１０７】
ｐａｃｔ．ｏｐｔ；音響ポテンシャルエネルギーの最小化時における音響加振制御に起因する音響モード係数ベクトルの総和、
ｐｓｃｔ．ｏｐｔ；音響ポテンシャルエネルギーの最小化時における構造加振制御に起因する音響モード係数ベクトルの総和、
ｐｃｄｔ．ｏｐｔ；音響ポテンシャルエネルギーの最小化時における外乱と音響加振制御および構造加振制御に起因する音響モード係数ベクトルの総和、
とすると、多点音響加振、多点構造加振の同時加振制御を行って音響ポテンシャルエネルギーが最小になった場合、音響モード係数ベクトルの総和（ｐｃｄｔ．ｏｐｔ）は（１５．２）式より（２８）式で表すことができる。
【０１０８】
【数２８】
2008292829.tif 000043
【０１０９】
ただし、（１６，１）式と（１６，２）式から音響モード係数ベクトルの総和（ｐａｃｔ．ｏｐｔ）と（ｐｓｃｔ．ｏｐｔ）は、（２９）式および（３０）式となる。
【０１１０】
【数２９】
2008292829.tif 000044
【０１１１】
【数３０】
2008292829.tif 000045
【０１１２】
したがって、音響ポテンシャルエネルギーの最小化時の音響ポテンシャルエネルギー（Ｅｃｄｔ．ｏｐｔ）は（１７）式から（３１）式で表される。（３１）式における音響モード係数ベクトルの総和（ｐｃｄｔ．ｏｐｔ）に（２８）式の右辺を代入して整理すると音響ポテンシャルエネルギーＥｃｄｔ．ｏｐｔは（３２）式のようになる。
【０１１３】
【数３１】
2008292829.tif 000046
【０１１４】
【数３２】
2008292829.tif 000047
【０１１５】
ここで（３２）式の右辺の各項は、（３３．１）式から（３３．６）式に示す如くであり、また（３２）式中の（Ｅａｄｔ．ｏｐｔ＋Ｅｓｄｔ．ｏｐｔ＋Ｅａｓｔ．ｏｐｔ）は一般に複素数であり、Ｒｅは複素数の実部を示す記号である。
【０１１６】
【数３３．１】
2008292829.tif 000048
【０１１７】
【数３３．２】
2008292829.tif 000049
【０１１８】
【数３３．３】
2008292829.tif 000050
【０１１９】
【数３３．４】
2008292829.tif 000051
【０１２０】
【数３３．５】
2008292829.tif 000052
【０１２１】
【数３３．６】
2008292829.tif 000053
【０１２２】
ただし、
Ｅｄｄ；音響ポテンシャルエネルギー最小化前の外乱による音響ポテンシャルエネルギー、
Ｅａａｔ．ｏｐｔ；音響ポテンシャルエネルギー最小化時の音響加振制御荷重による音響ポテンシャルエネルギー、
Ｅｓｓｔ．ｏｐｔ；音響ポテンシャルエネルギー最小化時の構造加振制御荷重による音響ポテンシャルエネルギー、
Ｅａｄｔ．ｏｐｔ；音響ポテンシャルエネルギー最小化時の音響加振制御荷重と外乱による音響ポテンシャルエネルギー、
Ｅｓｄｔ．ｏｐｔ；音響ポテンシャルエネルギー最小化時の構造加振制御荷重と外乱による音響ポテンシャルエネルギー、
Ｅａｓｄｔ．ｏｐｔ；音響ポテンシャルエネルギー最小化時の音響加振制御荷重と構造加振制御荷重とによる音響ポテンシャルエネルギー、
である。
【０１２３】
更に、
ＤＢｔ．ｏｐｔ；最小化前後の音響ポテンシャルエネルギーの減衰量をデシベル値で表した量
とすると、（ＤＢｔ．ｏｐｔ）は（３４）式で示される。
【０１２４】
【数３４】
2008292829.tif 000054
【０１２５】
したがって、（ＤＢｔ．ｏｐｔ０）を予め定めた音響ポテンシャルエネルギーの減衰量の基準値とし、制御中に制御対象が何らかの原因で変化して、音響ポテンシャルエネルギーの減衰量が基準値（ＤＢｔ．ｏｐｔ０）を下回った場合には、制御対象の伝達関数を再度求めて更新し、更新された伝達関数に基づいて音響加振制御荷重、構造加振制御荷重を求めて加振制御することにより、変化した制御対象に対する適応制御が可能となる。また、減衰量（ＤＢｔ．ｏｐｔ）は各周波数毎に求めることができるため、ある特定の周波数で加振制御を加えることにより加振制御を加える前の音響ポテンシャルエネルギーより大きくなった場合には、その周波数における加振制御を行わないようにすることも可能である。また、音響ポテンシャルエネルギーの減衰量の基準値を予め定めることが困難な場合は、定期的に制御対象の伝達関数を更新し、更新された伝達関数に基づいて音響加振制御荷重と構造加振制御荷重を求めて、加振制御することにより変化した制御対象に対する適応制御が可能となる。
【０１２６】
次に、加振制御中に制御対象が変化した場合の加振制御荷重を求めることについて説明する。
【０１２７】
加振制御前や制御中に制御対象や制御装置が変化することがある。例えば車両の場合、座席の位置が変化したり、車室内の乗員数やその大きさ、乗車位置、荷物やその大きさ、位置が変化したり、閉空間の媒質である空気の温度変化による音速や密度が変化することにより、制御対象の物理特性が変化し、制御系の伝達特性である（１３．１）式における点ｉの単位音響加振制御荷重当たりの音響モード係数ベクトル（ｒｐａｃｉ）や、（１３．２）式における点ｊの予め定めた荷重方向の単位構造加振制御荷重当たりの音響モード係数ベクトル（ｒｐｓｃｊ）は変化する。
【０１２８】
このため、常に加振制御により音響ポテンシャルエネルギーの最小化を行うには加振制御前や加振制御中に制御対象が変化しても、その変化に適応した音響ポテンシャルエネルギーの最小化が必要である。（イ）制御対象が変化する前において音響ポテンシャルエネルギーを最小化した場合、（ロ）制御対象の変化に適応しない制御を行った場合、（ハ）制御対象が変化した後において音響ポテンシャルエネルギーを最小化した場合、（ニ）制御対象の変化に適応した制御を行った場合について、順次説明する。
【０１２９】
これらの説明に先立って、音響ポテンシャルエネルギー最小化時の制御対象が変化する前後において、次の記号を定義する。
【０１３０】
ｘ；０は制御対象が変化する前であることを示す添え字、１は制御対象が変化した後であることを示す添え字、
ｔ；総和を示す添え字で総和を示し、ｉについては、ｉ＝１からＮａまでを示し、ｊついては、ｊ＝１からＮｓまでを示している。
【０１３１】
ｐｃｄｘｘｔ；音響加振制御荷重Ｆａｃｘｉと構造加振制御荷重Ｆｓｃｘｊと外乱とによる音響モード係数ベクトルの総和、
ｐｄｘ；外乱による音響モード係数ベクトル、
ｒｐａｃｘｉ；点ｉの単位音響加振制御荷重当たりの音響モード係数ベクトル、
ｒｐｓｃｘｊ；点ｊにおける予め定めた方向の単位構造加振制御荷重当たりの音響モード係数ベクトル、
Ｆａｃｘｉ；点ｉの音響加振制御荷重、
Ｆｓｃｘｊ；点ｊの構造加振制御荷重、
ｐａｃｘｘｔ；音響加振制御荷重（Ｆａｃｘｉ）による音響モード係数ベクトルの総和、
ｐｓｃｘｘｔ；音響加振制御荷重（Ｆｓｃｘｊ）による音響モード係数ベクトルの総和、
ΔＦａｃｉ；点ｉに加える試験音響加振制御荷重の大きさ、
ΔＦｓｃｊ；点ｊの予め定めた方向に加える試験構造加振制御荷重の大きさ、
Δｐｃｄａｃｉ；試験音響加振制御荷重（ΔＦａｃｉ）による音響モード係数ベクトルの変化量、
Δｐｃｄｓｃｊ；試験構造加振制御荷重（ΔＦｓｃｊ）による音響モード係数ベクトルの変化量。
【０１３２】
（イ）制御対象が変化する前において音響ポテンシャルエネルギーを最小化した場合について説明する。
【０１３３】
音響加振制御荷重（Ｆａｃ０ｉ）と構造加振制御荷重（Ｆｓｃ０ｊ）と外乱とによる音響モード係数ベクトルの総和（ｐｃｄ００ｔ）は、（３５）式に示す如くになる。
【０１３４】
ただし、音響加振制御荷重（Ｆａｃ０ｉ）による音響モード係数ベクトルの総和（ｐａｃ００ｔ）と、構造加振制御荷重（Ｆｓｃ０ｉ）による音響モード係数ベクトルの総和（ｐｓｃ００ｔ）は（３６．１）式と（３６．２）式の如くになる。したがって、音響モード係数ベクトルの総和（ｐｃｄ００ｔ）は（３７）式の如くになる。この状態を初期値とする。
【０１３５】
【数３５】
2008292829.tif 000055
【０１３６】
【数３６．１】
2008292829.tif 000056
【０１３７】
【数３６．２】
2008292829.tif 000057
【０１３８】
【数３７】
2008292829.tif 000058
【０１３９】
（ロ）制御対象の変化に適応しない制御を行った場合について説明する。
【０１４０】
この場合は、制御対象が変化して、例えば、点ｉの単位音響加振制御荷重当たりの音響モード係数ベクトル（ｒｐａｃ０ｉ）が音響モード係数ベクトル（ｒｐａｃ１ｉ）になったり、点ｊの予め定めた方向における単位構造加振制御荷重当たりの音響モード係数ベクトル（ｒｐｓｃ０ｊ）が音響モード係数ベクトル（ｒｐｓｃ１ｊ）になったりしても、制御対象が変化する前の音響加振制御荷重（Ｆａｃ０ｉ）や構造加振制御荷重（Ｆｓｃ０ｊ）で制御を行ってしまった場合である。そこで、音響加振制御荷重（Ｆａｃ０ｉ）と構造加振制御荷重（Ｆｓｃ０ｊ）と外乱とによる音響モード係数ベクトルの総和（ｐｃｄ１０ｔ）が（３８）式になる場合を想定する。
【０１４１】
【数３８】
2008292829.tif 000059
【０１４２】
ただし、音響加振制御荷重（Ｆａｃ０ｉ）による音響モード係数ベクトルの総和（ｐａｃ１０ｔ）と構造加振制御荷重（Ｆｓｃ０ｊ）による音響モード係数ベクトルの総和（ｐｓｃ１０ｔ）は、（３９．１）式と（３９．２）式で示す如くになる。したがって、音響モード係数ベクトルの総和（ｐｃｄ１０ｔ）は（４０）式で示す如くになる。この場合は最早、音響ポテンシャルエネルギーは最小とならない。
【０１４３】
【数３９．１】
2008292829.tif 000060
【０１４４】
【数３９．２】
2008292829.tif 000061
【０１４５】
【数４０】
2008292829.tif 000062
【０１４６】
（ハ）制御対象が変化した後において音響ポテンシャルエネルギーを最小にした場合について説明する。制御対象が変化する前と同様にして、制御対象が変化した後において音響ポテンシャルエネルギーを最小にした場合の音響加振制御荷重（Ｆａｃ１ｉ）と構造加振制御荷重（Ｆｓｃ１ｊ）と外乱とによる音響モード係数ベクトルの総和（ｐｃｄ１１ｔ）は（４１）式の如くになる。ただし、音響加振制御荷重（Ｆａｃ１ｉ）による音響モード係数ベクトルの総和（ｐａｃ１１ｔ）と構造加振制御荷重（Ｆｓｃ１ｊ）による音響モード係数ベクトルの総和（ｐｓｃ１１ｔ）は（４２．１）式と（４２．２）式とに示す如くである。したがって、音響モード係数ベクトルの総和（ｐｃｄ１１ｔ）は（４３）式に示す如くになる。
【０１４７】
【数４１】
2008292829.tif 000063
【０１４８】
【数４２．１】
2008292829.tif 000064
【０１４９】
【数４２．２】
2008292829.tif 000065
【０１５０】
【数４３】
2008292829.tif 000066
【０１５１】
（ニ）制御対象の変化に適応した制御を行った場合について説明する。制御対象が変化して、点ｉの単位音響加振制御荷重当たりの音響モード係数ベクトル（ｒｐａｃ０ｉ）が音響モード係数ベクトル（ｒｐａｃ１ｉ）になり、点ｊの予め定めた方向における単位構造加振制御荷重当たりの音響モード係数ベクトル（ｒｐｓｃ０ｊ）が音響モード係数ベクトル（ｒｐｓｃ１ｊ）になった場合でも制御対象の変化に適応した制御を行うことができることを（ニのａ）〜（ニのｃ）により説明する。
【０１５２】
（ニのａ）制御対象変化後の点ｉにおける単位音響加振制御荷重当たりの音響モード係数ベクトル（ｒｐａｃ１ｉ）により、適応制御ができるか否かの判定について説明する。
【０１５３】
上記のように制御対象が変化した場合においても、制御対象が変化する前の音響加振制御荷重（Ｆａｃ０ｉ）や構造加振制御荷重（Ｆｓｃ０ｊ）で制御を行っている場合を想定する。このとき、点ｉの音響加振制御荷重（Ｆａｃ０ｉ）と予め定めた方向の構造加振制御荷重（Ｆｓｃ０ｊ）と外乱とによる音響モード係数ベクトルの総和（ｐｃｄ１０ｔ）は（３８）式から（４４）式に示す如くになり、最早、音響ポテンシャルエネルギーは最小にはならず、うまく制御できていない状態となる。
【０１５４】
【数４４】
2008292829.tif 000067
【０１５５】
そこで、このうまく制御できていない状態における音響モード係数ベクトル（ｐｃｄ１０ｔ）に対して、更に点ｉに試験音響加振制御荷重（ΔＦａｃｉ）を負荷して、音響モード係数ベクトルの変化量（Δｐｃｄａｃｉ）を加えると、新たな、音響モード係数ベクトル（ｐｃｄ１０ｔ＋Δｐｃｄａｃｉ）は（４５）式に示す如くになる。したがって、（４４）式および（４５）式から、点ｉの試験音響加振制御荷重（ΔＦａｃｉ）による音響モード係数ベクトルの変化量（Δｐｃｄａｃｉ）は（４６）式に示す如くになる。
【０１５６】
【数４５】
2008292829.tif 000068
【０１５７】
【数４６】
2008292829.tif 000069
【０１５８】
試験音響加振制御荷重（ΔＦａｃｉ）はスカラー量であるから、点ｉの単位音響加振制御荷重当たりの音響モード係数ベクトル（ｒｐａｃ１ｉ）は（４７）式に示す如くになり、（４７）式に示す音響モード係数ベクトル（ｒｐａｃ１ｉ）により制御対象の変化に適応した制御を行うことができる。
【０１５９】
【数４７】
2008292829.tif 000070
【０１６０】
（ニのｂ）制御対象変化後の点ｊの予め定めた方向における単位構造加振制御荷重当たりの音響モード係数ベクトル（ｒｐｓｃ１ｊ）により、適応制御ができるか否かの判定について説明する。
【０１６１】
上記のように制御対象が変化した場合においても、制御対象が変化する前の音響加振制御荷重（Ｆａｃ０ｉ）や構造加振制御荷重（Ｆｓｃ０ｊ）で制御を行っている場合を想定する。このとき、点ｉの音響加振制御荷重（Ｆａｃ０ｉ）と予め定めた方向の構造加振制御荷重（Ｆｓｃ０ｊ）と外乱とによる音響モード係数ベクトルの総和（ｐｃｄ１０ｔ）は（４８）式により求めることができ、最早、音響ポテンシャルエネルギーは最小にはならず、うまく制御できていない状態となる。
【０１６２】
【数４８】
2008292829.tif 000071
【０１６３】
そこで、このうまく制御できていない状態における音響モード係数ベクトル（ｐｃｄ１０ｔ）に対して、更に点ｊの予め定めた方向における試験構造加振制御荷重（ΔＦｓｃｊ）を付加して、音響モード係数ベクトルの変化量（Δｐｃｄｓｃｊ）を加えると、新たな、音響モード係数ベクトル（ｐｃｄ１０ｔ＋Δｐｃｄｓｃｊ）は（４９）式に示す如くになる。したがって、（４８）式および（４９）式から、点ｊの予め定めた方法における試験構造加振制御荷重（ΔＦｓｃｊ）による音響モード係数ベクトルの変化量（Δｐｃｄｓｃｊ）は（５０）式に示す如くになる。
【０１６４】
【数４９】
2008292829.tif 000072
【０１６５】
【数５０】
2008292829.tif 000073
【０１６６】
試験構造加振制御荷重（ΔＦｓｃｊ）はスカラー量であるから、点ｊの予め定めた方向における単位構造加振制御荷重当たりの音響モード係数ベクトル（ｒｐｓｃ１ｊ）は（５１）式に示す如くになり、（５１）式に示す音響モード係数ベクトル（ｒｐｓｃ１ｊ）により制御対象の変化に適応した制御を行うことができる。
【０１６７】
【数５１】
2008292829.tif 000074
【０１６８】
（ニのｃ）実際の音響モード係数ベクトル（ｒｐａｃ１ｉ）と音響モード係数ベクトル（ｒｐｓｃ１ｊ）により、適応制御ができるか否かの判定について説明する。
【０１６９】
実際には、点ｉの単位音響加振制御荷重当たりの音響モード係数ベクトル（ｒｐａｃ１ｉ）は（４７）式から直接求めることができないため、（４４）式の点ｉの音響加振制御荷重（Ｆａｃ０ｉ）と点ｊの予め定めた方向における構造加振制御荷重（Ｆｓｃ０ｊ）と外乱とによる音響モード係数ベクトルの総和（ｐｃｄ１０ｔ）と、（４５）式の点ｉの音響加振制御荷重（Ｆａｃ０ｉ）と点ｊの予め定めた方向における構造加振制御荷重（Ｆｓｃ０ｊ）と外乱と点ｉの試験音響加振制御荷重（ΔＦａｃｉ）による音響モード係数ベクトルの総和（ｐｃｄ１０ｔ＋Δｐｃｄａｃｉ）を、ｋ個の測定音圧とその音響共鳴モードの成分から音響モード係数ベクトルを精度良く求める方法から求めて、求めた（ｐｃｄ１０ｔ＋Δｐｃｄａｃｉ）と（ｐｃｄ１０ｔ）との差から（Δｐｃｄａｃｉ）を求めて、既知の点ｉの試験音響加振制御荷重（ΔＦａｃｉ）と（Δｐｃｄａｃｉ）から（４８）式の点ｉにおける単位音響加振制御荷重当たりの音響モード係数ベクトル（ｒｐａｃ１ｉ）を求めることになる。
【０１７０】
同様に、点ｊの予め定めた方向における単位構造加振制御荷重当たりの音響モード係数ベクトル（ｒｐｓｃ１ｊ）は（５１）式から直接求めることができないため、（４８）式の点ｉの音響加振制御荷重（Ｆａｃ０ｉ）と点ｊの予め定めた方向における構造加振制御荷重（Ｆｓｃ０ｊ）と外乱とによる音響モード係数ベクトルの総和（ｐｃｄ１０ｔ）と、（４９）式の点ｉの音響加振制御荷重（Ｆａｃ０ｉ）と点ｊの予め定めた方向における構造加振制御荷重（Ｆｓｃ０ｊ）と外乱と点ｊの試験構造加振制御荷重（ΔＦｓｃｊ）による音響モード係数ベクトルの総和（ｐｃｄ１０ｔ＋Δｐｃｄｓｃｊ）を、ｋ個の測定音圧とその音響共鳴モードの成分から音響モード係数ベクトルを精度良く求める方法から求めて、求めた（ｐｃｄ１０ｔ＋Δｐｃｄｓｃｊ）と（ｐｃｄ１０ｔ）との差から（Δｐｃｄｓｃｊ）を求めて、既知の点ｊの試験構造加振制御荷重（ΔＦｓｃｊ）と（Δｐｃｄｓｃｊ）から（５１）式の点ｊにおける単位構造加振制御荷重当たりの音響モード係数ベクトル（ｒｐｓｃ１ｊ）を求めることになり、これらから適応制御ができる。
【０１７１】
次に、具体的に制御対象変化後の点ｉの単位音響加振制御荷重当たりの音響モード係数ベクトル（ｒｐａｃ１ｉ）の測定について説明する。
【０１７２】
ΔＦａｃｉ；点ｉの試験音響加振制御荷重、
Ｐ（ｐｃｄ１０ｔ）；音響加振制御荷重（Ｆａｃ０ｉ）と構造加振制御荷重（Ｆｓｃ０ｊ）と外乱とによるｋ個の音圧測定点の音圧を成分とする音圧ベクトル、
Ｐ（ｐｃｄ１０ｔ＋Δｐｃｄａｃｉ）；音響加振制御荷重（Ｆａｃ０ｉ）と構造加振制御荷重（Ｆｓｃ０ｊ）と外乱と試験音響加振制御荷重（ΔＦａｃｉ）とによるｋ個の音圧測定点の音圧を成分とする音圧ベクトル、
ΔＰ（ｐｃｄａｃｉ）；Ｐ（ｐｃｄ１０ｔ＋Δｐｃｄａｃｉ）とＰ（ｐｃｄ１０ｔ）との差から求めた音圧ベクトル、
Δｐｃｄａｃｉ；試験音響加振制御荷重（ΔＦａｃｉ）による音響モード係数ベクトルの変化量、
ΔＰｋ；試験音響加振制御荷重（ΔＦａｃｉ）によるｋ番目の音圧測定点の音圧Ｐｋの変化量、
Ｑｋａｃｉ；試験音響加振制御荷重（ΔＦａｃｉ）に対するｋ番目の測定音圧Ｐｋの伝達関数、
とすると、上記の定義と（６）式、（７）式からＰ（ｐｃｄ１０ｔ）TとＰ（ｐｃｄ１０ｔ＋Δｐｃｄａｃｉ）Tは、（５２）式、（５３）式となるから、（８）式より試験音響加振制御荷重（ΔＦａｃｉ）による音響モード係数ベクトルの変化量（Δｐｃｄａｃｉ）は（５４）式の如くになる。
【０１７３】
【数５２】
2008292829.tif 000075
【０１７４】
【数５３】
2008292829.tif 000076
【０１７５】
【数５４】
2008292829.tif 000077
【０１７６】
ただし、Ｐ（ｐｃｄ１０ｔ＋Δｐｃｄａｃｉ）とＰ（ｐｃｄ１０ｔ）との差から求めた音圧ベクトル（ΔＰ（ｐｃｄａｃｉ））は（５５）式の如くになる。
【０１７７】
【数５５】
2008292829.tif 000078
【０１７８】
したがって、点ｉにおける単位音響加振制御荷重当たりの音響モード係数ベクトル（ｒｐａｃ１ｉ）は、（５６）式の如くになる。
【０１７９】
【数５６】
2008292829.tif 000079
【０１８０】
結局、制御対象変化後の点ｉの単位音響加振制御荷重当たりの音響モード係数ベクトル（ｒｐａｃ１ｉ）は（５６）式より、ｋ個の試験音響加振制御荷重（ΔＦａｃｉ）に対する同時測定音圧（ΔＰｋ）の同時伝達関数を成分とするベクトルと、閉空間におけるｋ個の音圧測定点のｋ次元の音響共鳴モードベクトルを成分とするｋ行、ｋ列の音響共鳴固有モードマトリックスΨから求めることができる。
【０１８１】
同様にして、制御対象変化後の点ｊの予め定めた方向における単位構造加振制御荷重当たりの音響モード係数ベクトル（ｒｐｓｃ１ｊ）も、ｋ個の試験音響加振制御荷重（ΔＦｓｃｉ）に対する同時測定音圧（ΔＰｋ）の同時伝達関数を成分とするベクトルと、閉空間におけるｋ個の音圧測定点のｋ次元の音響共鳴モードベクトルを成分とするｋ行、ｋ列の音響共鳴固有モードマトリックスΨから求めることができる。
【０１８２】
ここで、例えば、試験音響加振制御荷重（ΔＦａｃｉ）に対するｋ番目の測定音圧（Ｐｋ）の伝達関数を求める際には、誤差混入による伝達関数（Ｈｋａｃｉ）の測定精度低下を補償するため、実際には伝達関数を求める方法としてよく用いられるクロススペクトル法等を用いて行う。
【０１８３】
次に実際の周波数領域における加振制御荷重の求め方について説明する。実際の加振制御荷重（Ｆａｓ）は（２７）式から求められる。（５７）式は（２７）式を再記したものである。（２５）式の音響ポテンシャルエネルギーに比例するスカラー量を成分に持つ行ベクトル（ＲＥａｓｄ）を（５７）式に代入し、（２２．１）式から（２２．６）式、更に（６）式、（８）式を考慮すると、加振制御荷重（Ｆａｓ）は（５８）式の如くになる。
【０１８４】
【数５７】
2008292829.tif 000080
【０１８５】
【数５８】
2008292829.tif 000081
【０１８６】
ただし、単位荷重に対する音響モード係数ベクトルを成分に持つマトリックス（Ｒｐａｓ）、外乱荷重（Ｐｄ）、伝達関数群（Ｈａｓ）は（５９）式、（６０）式、（６１）式の如くである。したがって、実際の周波数領域における加振制御荷重（Ｆａｓ）は（６２）式から得られる。（Ｈａｓ）は外乱荷重（Ｐｄ）に対する加振制御荷重（Ｆａｓ）の比、つまり伝達関数群を示し、予め求めておいた量から求めることができる。したがって、実際の加振制御荷重（Ｆａｓ）は制御対象系の予め求めておいた伝達関数群と時々刻々変化する外乱荷重Ｐｄから直ちに求めることができる。
【０１８７】
つまり、ΔＰｄ（ｎｎ）を時刻（ｎｎ−１）における外乱荷重Ｐｄ（ｎｎ−１）から時刻（ｎｎ）における外乱荷重Ｐｄ（ｎｎ）の変化分とすると、時刻（ｎｎ−１）から時刻（ｎｎ）における制御荷重の変化分ΔＦａｓ（ｎｎ）は外乱荷重の変化分ΔＰｄ（ｎｎ）と（５８）式を用いて求めることができ、したがって、時刻（ｎｎ）における制御荷重Ｆａｓ（ｎｎ）は時刻（ｎｎ−１）における制御荷重Ｆａｓ（ｎｎ−１）に時刻（ｎｎ）における制御荷重の変化分ΔＦａｓ（ｎｎ）を加えて求めることができる。
【０１８８】
【数５９】
2008292829.tif 000082
【０１８９】
【数６０】
2008292829.tif 000083
【０１９０】
【数６１】
2008292829.tif 000084
【０１９１】
【数６２】
2008292829.tif 000085
【０１９２】
実際の周波数領域における加振制御荷重は、次の手順（１）から（７）によって求められる。
【０１９３】
（１）閉空間におけるｋ個の音圧測定点のｋ次元の音響共鳴モードベクトルを成分とするｋ行、ｋ列の音響共鳴固有―モードマトリックスΨを予め求めておく。
【０１９４】
（２）点ｉの単位音響加振制御荷重当たりの音響モード係数ベクトル（ｒｐａｃｉ）、点ｊの予め定めた荷重方向における単位構造加振制御荷重当たりの音響モード係数ベクトル（ｒｐｓｃｊ）を（５６）式を参考にして、（６３）式、（６４）式によって求める。（６３）式は（５６）式を再記したものである。
【０１９５】
【数６３】
2008292829.tif 000086
【０１９６】
【数６４】
2008292829.tif 000087
【０１９７】
ここで、音響モード係数ベクトル（ｒｐａｃ１ｉ）は
（ｋ×ｋ）・（１×ｋ）T＝（ｋ×１）、
音響モード係数ベクトル（ｒｐｓｃ１ｊ）は
（ｋ×ｋ）・（１×ｋ）T＝（ｋ×１）
のサイズを持ち複素数を成分とするベクトルである。
【０１９８】
（３）ｒＥａａｉｍ、ｒＥａｓｉｎ、ｒＥｓａｊｍ、ｒＥｓｓｊｎを（２２．１）式から式（２２．４）により求める。ここで、ｒＥａａｉｍは
（ｋ×Ｎａ）T・（ｋ×Ｎａ）＝（Ｎａ×Ｎａ）、ｒＥａｓｉｎは
（ｋ×Ｎａ）T・（ｋ×Ｎｓ）＝（Ｎａ×Ｎｓ）、ｒＥｓａｊｍは
（ｋ×Ｎｓ）T・（ｋ×Ｎａ）＝（Ｎｓ×Ｎａ）、ｒＥｓｓｊｎは
（ｋ×Ｎｓ）T・（ｋ×Ｎｓ）＝（Ｎｓ×Ｎｓ）のサイズを持つマトリックスである。
【０１９９】
（４）マトリックスＲＥａａｓｓを（２２．１）式から（２２．４）式より（６５）式の如く作成する。ここで、マトリックスＲＥａａｓｓは（Ｎａ＋Ｎｓ）×（Ｎａ＋Ｎｓ）のサイズを持つマトリックスである。
【０２００】
【数６５】
2008292829.tif 000088
【０２０１】
（５）単位荷重に対する音響モード係数を成分に持つマトリックス（Ｒｐａｓ）を（５９）式より作成する。ここで、マトリックス（Ｒｐａｓ）は（ｋ×１）の音響モード係数ベクトルの共役転置に（ｋ×ｋ）の音響共鳴固有モードマトリックスを乗じた（１×ｋ）、つまりｋ列の列ベクトルを行方向に（Ｎａ＋Ｎｓ）個配置した｛（Ｎａ＋Ｎｓ）×ｋ｝のサイズを持つマトリックスである。
【０２０２】
（６）次いで、伝達関数群（Ｈａｓ）を（６１）式により求める。ここで、伝達関数群Ｈａｓは（Ｎａ＋Ｎｓ）×（Ｎａ＋Ｎｓ）・（Ｎａ＋Ｎｓ）×（ｋ）・（ｋ×ｋ）＝（Ｎａ＋Ｎｓ）×（ｋ）のサイズを持つマトリックスである。
【０２０３】
（７）次に、実際の周波数領域の加振制御荷重（Ｆａｓ）を伝達関数群（Ｈａｓ）と外乱荷重（Ｐｄ）から（６２）式によって求める。ここで、加振制御荷重（Ｆａｓ）は（Ｎａ＋Ｎｓ）×（ｋ）・（ｋ×１）＝（Ｎａ＋Ｎｓ）×１のサイズを持つベクトルである。
【０２０４】
なお、加振制御荷重（Ｆａｓ）および外乱荷重（Ｐｄ）はその都度測定したり測定量を演算して求める量であるが、音響モード係数ベクトル（ｒｐａｃｉ）、（ｒｐｓｃｊ）、マトリックス（ＲＥａａｓｓ）、マトリックス（Ｒｐａｓ）、伝達関数群（Ｈａｓ）は予め求めておくことができる量である。
【０２０５】
次に実際の時間領域における加振制御荷重を求める２つの手順について説明する。第１の手順は畳み込み演算を用いる方法であり、第２の手順はフーリエ逆変換を用いる方法である。
【０２０６】
畳み込み演算を用いる方法は、伝達関数群（Ｈａｓ）をフーリエ逆変換して、制御対象のインパルス応答に対応するＦＩＲフィルタ群（ｈａｓ）を求め、ＦＩＲフィルタ群（ｈａｓ）のそれぞれに実測時間領域の（６６）式に示す外乱ベクトル（Ｐｔｄ）を入力することによる畳み込み演算により、（６７）式に示す如く実際の時間領域における加振制御荷重（ｆａｓ）を求める。ここで、＊は畳み込み演算を示す記号である。
【０２０７】
【数６６】
2008292829.tif 000089
【０２０８】
【数６７】
2008292829.tif 000090
【０２０９】
フーリエ逆変換を用いる方法は、周波数領域の加振制御荷重（Ｆａｓ）を（６８）式に示す如くフーリエ逆変換して実際の時間領域における加振制御荷重（ｆａｓ）を求める。
【０２１０】
【数６８】
2008292829.tif 000091
【０２１１】
この場合も、外乱ベクトル（Ｐｔｄ）および加振制御荷重（ｆａｓ）は、その都度測定したり、測定量を演算して求める量であるが、伝達関数（Ｈｓａ）は予め求めておくことができる。
【０２１２】
次に加振制御荷重を求める際に必要な積和演算回数について説明する。
【０２１３】
音響加振制御荷重の数Ｎａ、構造加振制御荷重の数Ｎｓ、音圧測定点の数ｋの場合、周波数領域の加振制御荷重（Ｆａｓ）は（５８）式から求めることができる。この場合に、（６１）式からも明らかなように、伝達関数（Ｈａｓ）は（ＲＥａａｓｓ）―1、Ｒｐａｓの積から予め求めておくことができる量であり、（６０）式の時々刻々変化する外乱荷重Ｐｄはその都度測定する量である。加振制御荷重（Ｆａｓ）を求める際に必要な演算量とマトリックスのサイズは、（６９）式に示す如くになるから、周波数領域の加振制御荷重（Ｆａｓ）は各周波数毎に都合（Ｎａ＋Ｎｓ）×（ｋ）回の積和演算から求めることができる。演算を行う周波数の数（Ｎｆｃ）はサンプリング定理により制御対象周波数域における最大周波数の２倍の周波数となる。
【０２１４】
【数６９】
2008292829.tif 000092
【０２１５】
時間領域における加振制御荷重（ｆａｓ）は、例えばたたき込み演算を用いる方法において、必要なＦＩＲフィルタの数は（Ｎａ＋Ｎｓ）×（ｋ）個、ＦＩＲフィルタのタップ数は演算を行う周波数の数（Ｎｆｃ）となる。したがって、制御効果を高めるために多くの音響加振制御荷重の数（Ｎａ）や構造加振制御荷重の数（Ｎｓ）を採用したり音響ポテンシャルエネルギー近似度合いを向上させるために多くの音圧測定点の数ｋを採用すると、制御装置が複雑、高価になったり、加振制御荷重算出のための演算量が増大して実時間内では制御しきれなくなったりするため、これらの適度な数の選択が必要である。
【０２１６】
音響加振制御荷重の数Ｎａ＝１、構造加振制御荷重の数Ｎｓ＝０、音圧測定点の数ｋ＝４の場合、または音響加振制御荷重の数Ｎａ＝０、構造加振制御荷重の数Ｎｓ＝１、音圧測定点の数ｋ＝４の場合、加振制御荷重（Ｆａｓ）を求める際に必要な演算量とマトリックスのサイズは、（７０）式に示す如くになるから、周波数領域の加振制御荷重（Ｆａｓ）は各周波数毎に都合４回の積和演算から求めることができる。
【０２１７】
【数７０】
2008292829.tif 000093
【０２１８】
音響加振制御荷重の数Ｎａ＝１、構造加振制御荷重の数Ｎｓ＝１、音圧測定点の数ｋ＝４の場合、または音響加振制御荷重の数Ｎａ＝２、構造加振制御荷重の数Ｎｓ＝０、音圧測定点の数ｋ＝４の場合、加振制御荷重（Ｆａｓ）を求める際に必要な演算量とマトリックスのサイズは、（７１）式に示す如くになるから、周波数領域の加振制御荷重（Ｆａｓ）は各周波数毎に都合８回の積和演算から求めることができる。
【０２１９】
【数７１】
2008292829.tif 000094
【０２２０】
次に、本発明の実施可能性について説明する。単位制御荷重当たりの音響モード係数ベクトルの測定においても、ｋ個の測定音圧とその音響共鳴モードの成分から音響モード係数ベクトルを近似的に精度良く測定することができることからも判るように、時々刻々変化するｋ個の測定音圧から即座にこれらを測定することができる。しかし、Ｎａ個の点ｉの試験音響加振制御荷重（ΔＦａｃｉ）から単位音響加振制御荷重当たりの音響モード係数ベクトル（ｒｐａｃ１ｉ）を測定し、Ｎｓ個の点ｊの試験音響加振制御荷重（ΔＦａｃｊ）から単位音響加振制御荷重当たりの音響モード係数ベクトル（ｒｐａｃ１ｊ）を測定する必要がある。
【０２２１】
これは一見大変な作業のように見えるが、実際は、例えば点ｉの試験音響加振制御荷重（ΔＦａｃｉ）は時間軸では音響インパルス荷重であり、周波数軸では非常に短時間のランダム音響加振荷重である。したがって、実際の制御中にＮａ個の点ｉの試験音響加振制御荷重（ΔＦａｃｉ）やＮｓ個の点ｊの予め定めた方向における試験構造加振制御荷重（ΔＦｓｃｊ）を、制御対象が変化する時間間隔よりも遙かに短い短時間の間に加えるように制御システムに予めプログラムしておけば、全く問題なく、制御中に制御対象の変化に適応した制御を行うことが可能である。実際にコンサートホールの音響伝達特性を演奏中に試験音響加振制御荷重を加えて測定した例もあり、本発明も実施可能である。
【０２２２】
次に、本発明の効果について、制御対象が車両の場合を例に説明する。
【０２２３】
図２および図３は制御対象が車両の場合において、構造音響連成系における連成解析ＦＥＭモデルを示す。図２の点２１から点３３は予め定めた音響加振点群を示し、図３の点３４から点３７は予め定めた構造加振点群を示す。ここで、予め定めた構造加振点群における加振の方向は面の法線方向と予め定めておく。また、図２と図３の点２１から点３７は音圧測定点群でもある。音圧共鳴モードの制御の観点からは、図２の点２１から点２８，点３０から点３３はは音響系の各次数毎の音圧共鳴モードのほぼ腹に位置するため、これらの点群は各次数毎の音圧共鳴モードに対してほぼ可観測であり、かつほぼ可制御である点群と見なせる。同様に、図３の点３７は音響系の各次数毎の粒子速度共鳴モードのほぼ腹に位置するため、点３７は各次数毎の粒子速度共鳴モードに対してほぼ可観測であり、かつほぼ可制御であると見なせる。
【０２２４】
図４は４点近似、１点音響加振制御、１点構造加振制御の場合の音響ポテンシャルエネルギーを示している。図４Ａの実線は、音響構造加振点群１７個中から任意に選んだ幾つかの点を外乱入力によって加振したときにおいて、図２と図３の音圧測定点群１７個中から４点を選ぶ全ての組み合わせの中から、（８）式を用いて音響モード係数ベクトルを求め、これより外乱による音響ポテンシャルエネルギーを求める。図４Ａの実線は、この外乱による音響ポテンシャルエネルギーを一番よく近似できる組み合わせである４点（点２３、点２４、点３３、点３７）を選択して求めた音響と構造の同時多点加振制御前の外乱による４点近似音響ポテンシャルエネルギーを示す。
【０２２５】
図４Ａの破線は音響と構造の同時多点加振制御前の外乱による近似ポテンシャルエネルギーに対して、点３０の１点音響加振制御、点３７の１点構造加振制御による音響と構造の同時多点加振制御後の音響ポテンシャルエネルギーを示す。
【０２２６】
図４Ｂの実線は上記の音響と構造の同時多点加振制御前後の音響ポテンシャルエネルギーのデシベルの差を示し、図４Ｂの実線から音響系の各次数毎の音圧共鳴モードのほぼ腹に位置する点３０の１点音響加振制御、音響系の各次数毎の粒子速度共鳴モードのほぼ腹に位置する点３７の１点構造加振制御を行う音響と構造の同時多点加振制御により、加振制御前の音響ポテンシャルエネルギーのピークの殆どが制御されて抑圧されていることがわかる。
【０２２７】
図５は、８点近似、３点音響加振制御、１点構造加振制御の場合の音響ポテンシャルエネルギーを示している。図５Ａの実線は、音響構造加振点１７個の内から任意に選んだ幾つかの点を外乱入力によって加振したときにおいて、図２と図３中の音圧測定点１７個から８点を選ぶ全ての組み合わせの中から（８）式を用いて、音響モード係数ベクトルを求め、これより外乱による音響ポテンシャルエネルギーを求め、その外乱による音響ポテンシャルエネルギーを一番よく近似できる組み合わせである８点（点２３、点２４、点２５、点２６、点２８、点３０、点３１、点３３）を選択して求めた音響と構造の同時多点制御前の外乱による８点近似音響ポテンシャルエネルギーを示す。
【０２２８】
図５Ａの破線は音響と構造の同時多点加振制御前の外乱による近似音響ポテンシャルエネルギーに対して、点（点２１、点２９、点３０）の３点音響加振制御、点３７の１点構造加振制御による音響と構造の多点同時加振制御後の音響ポテンシャルエネルギーを示す。
【０２２９】
図５Ｂの実線は上記の音響と構造の同時多点加振制御前後の音響ポテンシャルエネルギーのデシベルの差を示し、図５Ｂの実線から音響系の各次数毎の音圧共鳴モードのほぼ腹に位置する点（点２１、点２９、点３０）の３点音響加振制御、音響系の各次数毎の粒子速度共鳴モードのほぼ腹に位置する点３７の１点構造加振制御である音響と構造の同時多点加振制御により、加振制御前の音響ポテンシャルエネルギーのピークの殆どが制御されて抑圧されていることがわかる。
【０２３０】
音響モード係数ベクトルの８点近似、点（点２１、点２９、点３０）の３点音響加振制御、点３７の１点構造加振制御による音響と構造の同時多点加振制御の方が、外乱による音響モード係数ベクトルの４点近似、点３０の１点音響加振制御、点３７の１点構造加振制御による音響と構造の同時多点加振制御よりも効果が大きいことを示している。ただし音圧測定点、加振制御点の数が増加する分、装置の費用は増大する。
【０２３１】
図６は４点近似の場合の音響ポテンシャルエネルギーを示している。図６Ａの破線は解析で精度良く求めた外乱による音響ポテンシャルエネルギーを示す。図６Ａの実線は、音響構造加振点１７個の内から任意に選んだ幾つかの点を外乱によって加振したときにおいて、図２と図３の音圧測定点群１７個から４点を選ぶ全ての組み合わせの中から、（８）式を用いて，音響モード係数ベクトルを求め、これから外乱による音響ポテンシャルエネルギーを求め、その外乱による音響ポテンシャルエネルギーを一番よく近似できる組み合わせである４点（点２３、点２４、点３３、点３７）を選択して求めた音響と構造の同時多点加振制御前の外乱による４点近似音響ポテンシャルエネルギーを示している。
【０２３２】
図６Ｂの実線は解析で精度良く求めた外乱による音響ポテンシャルエネルギーと上記の４点（点２３、点２４、点３３、点３７）の音圧から求めた、外乱による近似音響ポテンシャルエネルギーのデシベル差を示す。図６Ｂの実線から、解析で精度良く求めた外乱による音響ポテンシャルエネルギーのピークでは、４点（点２３、点２４、点３３、点３７）の音圧から求めた、外乱による近似音響ポテンシャルエネルギーで、ほぼ近似できることを示している。
【０２３３】
図７は８点近似の場合の音響ポテンシャルエネルギーを示している。図７Ａの破線は解析で精度良く求めた外乱による音響ポテンシャルエネルギーを示す。図７Ａの実線は、音響構造加振点１７個の内から任意に選んだ幾つかの点を外乱入力により加振したときにおいて、図２と図３の音圧測定点群１７個から８点を選ぶ全ての組み合わせの中から、（８）式を用いて，音響モード係数ベクトルを求め、これから外乱による音響ポテンシャルエネルギーを求め、その外乱による音響ポテンシャルエネルギーを一番よく近似できる組み合わせである８点（点２３、点２４、点２５、点２６、点２８、点３０、点３１、点３３）を選択して求めた音響と構造の同時多点加振制御前の外乱による８点近似音響ポテンシャルエネルギーを示している。
【０２３４】
図７Ｂの実線は解析で精度良く求めた外乱による音響ポテンシャルエネルギーと上記の８点（点２３、点２４、点２５、点２６、点２８、点３０、点３１、点３３）の音圧から求めた、外乱による近似音響ポテンシャルエネルギーのデシベル差を示す。図７Ｂの実線から、解析で精度良く求めた外乱による近似音響ポテンシャルエネルギーに対し、８点（点２３、点２４、点２５、点２６、点２８、点３０、点３１、点３３）の音圧から求めた、外乱による近似音響ポテンシャルエネルギーの方が、４点（点２３、点２４、点３３、点３７）の音圧から求めた、外乱による近似音響ポテンシャルエネルギーより、より精度良く音響ポテンシャルエネルギーを近似することがきることを示している。
【図面の簡単な説明】
【０２３５】
【図１】本発明の実施の第１の形態に係る能動騒音低減装置の構成を示す模式ブロック図である。
【図２】本発明の実施の第１の形態に係る能動騒音低減装置における音響加振点と音圧測定点とを示す模式図である。
【図３】本発明の実施の第１の形態に係る能動騒音低減装置における構造加振点と音圧測定点とを示す模式図である。
【図４】本発明の実施の第１の形態に係る能動騒音低減装置における音響と構造の同時１点加振制御時の音響ポテンシャルエネルギーを示す図である。
【図５】本発明の実施の第１の形態に係る能動騒音低減装置における３点音響加振制御、１点構造加振制御時の音響ポテンシャルエネルギーを示す図である。
【図６】本発明の実施の第１の形態に係る能動騒音低減装置における４点音圧測定時の音響ポテンシャルエネルギー近似を示す図である。
【図７】本発明の実施の第１の形態に係る能動騒音低減装置おける８点音圧測定時の音響ポテンシャルエネルギー近似を示す図である。
【符号の説明】
【０２３６】
１…車室                                    ４、１０…増幅器
５…Ａ／Ｄ変換器                            ６…フーリエ変換器
７…演算制御装置                            ８…フーリエ逆変換器
９…Ｄ／Ａ変換器
Ｍ１〜Ｍｎ…マイクロホン                    ＳＰ１〜ＳＰｍ…スピーカ
Ｍｅ１〜Ｍｅｋ…加振器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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